JP2022133684A - 熱処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、搬送用ロッドによって、熱処理炉に被処理物を搬入および搬出をする機構を備える熱処理装置に関する。
熱処理炉に被処理物を搬入して熱処理を行う熱処理装置には様々な構造のものがある。典型的には、特許文献1に示されるような構造が使用されている。特許文献1では、コの字状のリフト管を移動させることで、被処理物(ワーク)を熱処理炉内で移動させている。リフト管は、台と一体になっている。台は、モータ機構によって、水平方向および垂直方向に移動する。このような構造によって、被処理物(ワーク)は、熱処理炉内において、水平方向および垂直方向に搬送される。
また、特許文献2に示されるような構造もある。特許文献2では、炉体の被処理物(ワーク)搬入の搬入搬出口(開口部)にシャッターを介して準備室40が設けられている。被処理物(ワーク)は準備室40内の支持機構で支持されてから、アームにより炉体内に搬送される。
特許文献1に記載の熱処理装置では、被処理物(ワーク)の搬送機構の形状が大きい。したがって、このような搬送機構に載置された被処理物(ワーク)を、熱処理炉内に搬入しようとすると、熱処理炉の開口部(搬入搬出口)を大きくしなければならない。
そして、開口部が大きくなることによって、熱処理炉内が外部に開口する面積は、大きくなる。このため、熱処理炉の雰囲気を保つ際に、大きなロスが生じてしまう。例えば、熱処理炉内にN2(窒素)を充填させるような場合、大量のN2(窒素)が必要になってしまう。
また、特許文献2に記載の熱処理装置では、被処理物(ワーク)の搬送用ロッド(支持部材)が炉体と準備室間を往復動するプロセスを繰り返すにしたがって、搬送用ロッドが高熱化する。搬送用ロッドが炉体から準備室に戻って十分に冷却される前に新たな被処理物(ワーク)を炉体内に搬入するプロセスが繰り返される結果、搬送用ロッドに対する準備室での冷却よりも炉体内での加熱が上回るためである。搬送用ロッドの高熱化は、ワークの熱処理頻度、つまり、搬送用ロッドが炉体と準備室間を往復する頻度による。例えば、セラミックス基板上に半導体チップなどの部品を実装した小さな電子部品を被処理物(ワーク)とする場合、数分で1被処理物(ワーク)の熱処理を行うため、被処理物(ワーク)の熱処理頻度が高い。このようなケースでは、単位時間当たりの搬送用ロッドの往復回数が多数となり、支持部材が非常に高温となる。
搬送用ロッドが高熱化すると搬送用ロッドが炉体内で酸化しやすくなり、炉体内の酸素消費が進む。すると炉体内の酸素量が減り炉体内の雰囲気が変化する。その結果、被処理物(ワーク)の熱処理に悪影響を及ぼしてしまう。
この発明の目的は、熱処理炉と外部とが繋がる面積を小さくでき、構造の簡易化が可能な搬送機構を備え、且つ、搬送用ロッドの高熱化を防ぐことのできる熱処理装置を提供することにある。
この発明の熱処理装置は、搬送空間を形成している搬送室と、
前記搬送空間の前に位置する熱処理空間、及び、前記搬送空間と前記熱処理空間とを繋ぐ開口を形成している熱処理炉であって、前記熱処理空間内の被処理物に加熱処理を施す熱処理炉と、
前後方向に延びている棒形状を有する搬送用ロッドであって、前記被処理物を支持する搬送用ロッド前端部を有している搬送用ロッドと、を備える。
前記搬送空間の前に位置する熱処理空間、及び、前記搬送空間と前記熱処理空間とを繋ぐ開口を形成している熱処理炉であって、前記熱処理空間内の被処理物に加熱処理を施す熱処理炉と、
前後方向に延びている棒形状を有する搬送用ロッドであって、前記被処理物を支持する搬送用ロッド前端部を有している搬送用ロッドと、を備える。
また、前記搬送用ロッドを前後方向に移動させることにより、前記搬送空間と前記熱処理空間との間において前記開口を介して前記搬送用ロッド前端部を移動させる駆動装置と、
前記熱処理空間に供給されている熱処理ガスの成分と同じ成分を有する冷却ガスであって、かつ、前記熱処理ガスの温度より低い温度を有する前記冷却ガスを前記搬送空間に供給するガス供給部と、
前記搬送室内に位置する前記搬送用ロッド前端部に前記冷却ガスを導く整流部材と、
を備えている。
前記熱処理空間に供給されている熱処理ガスの成分と同じ成分を有する冷却ガスであって、かつ、前記熱処理ガスの温度より低い温度を有する前記冷却ガスを前記搬送空間に供給するガス供給部と、
前記搬送室内に位置する前記搬送用ロッド前端部に前記冷却ガスを導く整流部材と、
を備えている。
搬送室において搬送用ロッド前端部に支持された被処理物は、搬送用ロッドが前進することで前記開口を通過して熱処理炉内に搬送される。熱処理炉内で熱処理された被処理物は、搬送用ロッドが後退することで前記開口を介して搬送室に戻される。
なお、本発明において、被処理物とは、熱処理を行う目的物のワークを意味するが、ワークを支持するトレーをも含む概念である(以下、同じ)。
このように、搬送室と熱処理炉間で搬送用ロッドの前進と後退を繰り返すことで多数の被処理物を順に処理することが可能である。このため、搬送用ロッドを前後方向に移動させる駆動装置は熱処理装置外に設けることが可能であり、駆動装置は熱対策処理が不要であり、構造が簡易となる。
熱処理炉内での被処理物の熱処理後、搬送用ロッドは後退し前記開口を通過して搬送室内の搬送空間に戻る。
搬送室内では、冷却ガスが搬送室内の搬送空間に供給される。搬送室には整流部材が配置され、整流部材により、冷却ガスが搬送室内にある搬送用ロッド前端部に導かれる。
冷却ガスは、熱処理空間に供給されている熱処理ガスの成分と同じ成分を有する。
これにより、搬送室と熱処理炉間で搬送用ロッドの前進と後退が繰り返されても、搬送用ロッド前端部は冷却ガスにより冷却される。このとき、冷却ガスの成分は熱処理ガスの成分と同じ成分を有するため、搬送空間と熱処理空間とを繋ぐ開口が開いていても、熱処理空間の雰囲気は変わらない。
また、整流部材により、冷却ガスは搬送用ロッド前端部に導かれることで、冷却ガスが被処理物に直接あたらない。これにより、冷却ガスによるワークに対する熱衝撃(ワーク破損)を防止できる。
この発明の別の実施態様では、前記搬送用ロッド前端部に導かれる前記冷却ガスの量は、前記被処理物に導かれる前記冷却ガスの量より多い。
整流部材により、冷却ガスは搬送用ロッド前端部に導かれるが、整流部材は、搬送用ロッド前端部に導かれる冷却ガスの量を、被処理物に導かれる量よりも多くする。被処理物にも若干の冷却ガスはあたるが直接的ではなく、しかも、その量は相対的に搬送用ロッド前端部に導かれる量よりも少ない。これにより、冷却ガスによるワークに対する熱衝撃を一層防止できる。
この発明の別の実施態様では、前記搬送用ロッド前端部は、平坦面を有しており、前記整流部材は、前記平坦面に対して交差する方向に前記冷却ガスが流れるように、前記平坦面に前記冷却ガスを導く。
搬送用ロッド前端部の平坦面に対して交差する方向に冷却ガスが流れるため、冷却ガスが直接あたる有効面積が大きくなる。このため冷却効率が高い。
この発明の別の実施態様では、前記搬送用ロッド前端部は、前記被処理物を下から支持し、前記整流部材は、前記搬送用ロッド前端部の下から前記搬送用ロッド前端部に前記冷却ガスを導く。
搬送用ロッド前端部は、その下から導かれる冷却ガスで冷却され、被処理物は搬送用ロッド前端部で下から支持されるため、冷却ガスが被処理物に直接あたるのを防止できる。
この発明の別の実施態様では、前記搬送用ロッドの材料は、ステンレス鋼である。
搬送用ロッドが熱処理炉内で加熱されて酸化すると、炉体内の酸素消費が進む。すると炉体内の酸素量が減り炉体内の雰囲気が変化する。その結果、ワークの熱処理に悪影響を及ぼしてしまう。そこで、搬送用ロッドは加熱されても酸化しにくい(腐食しにくい)ステンレス鋼で構成する。ステンレス鋼は加工が容易である。
この発明の別の実施態様では、前記冷却ガスは露点よりも高い温度のウエットガスである。
ウエットガスにすることで、被処理物を少し酸化させたい要望に対応可能となる。被処理物がセラミックスと金属製電子部品を積層した電子部品チップの場合、金属以外のセラミックスを少しだけ酸化させたい場合がある。このような酸化制御を行う場合、ウエットガスを使用することが可能である。ただし、露点以下だとウエットガスが結露するため、ガス温度は露点以上とする。また、このとき、搬送用ロッドがステンレス鋼であれば、ロッド自体が酸化しにくいため好都合である。
この発明の別の実施態様では、前記冷却ガスは常温である。
冷却ガスが常温であれば、通常のコンプレッサーでそのまま送風可能である。特別な冷却装置が不要であるため、構造が簡単となる。
この発明の別の実施態様では、前記熱処理装置は、
前記搬送空間において前記搬送用ロッド前端部が支持している熱処理済みである前記被処理物を熱処理済みでない前記被処理物に交換する交換装置を、
更に備えている、
交換装置は、搬送空間で被処理物の交換処理を行うため、熱処理空間内で交換処理する構造に比較して簡易である。なお、このとき、前記開口は閉じていくことが望ましい。
前記搬送空間において前記搬送用ロッド前端部が支持している熱処理済みである前記被処理物を熱処理済みでない前記被処理物に交換する交換装置を、
更に備えている、
交換装置は、搬送空間で被処理物の交換処理を行うため、熱処理空間内で交換処理する構造に比較して簡易である。なお、このとき、前記開口は閉じていくことが望ましい。
この発明の別の実施態様では、前記駆動装置は、前記搬送空間及び前記熱処理空間の外に配置されている。
この発明の熱処理装置では、搬送用ロッドの前進と後退を行うことで、被処理物に対する熱処理を行うので、搬送用ロッドの駆動装置を熱処理空間の外に配置することが可能である。それにより、駆動装置の構造が簡単であり、また、駆動装置自身の熱対策を行う必要がない。
この発明によれば、熱処理炉と外部とが繋がる面積を小さくでき、搬送用ロッドを前後方向に移動させる駆動装置は熱処理装置外に設けることが可能である。また、駆動装置は熱対策処理が不要である。このため、構造が簡易となる。
また、搬送用ロッドの高熱化を防ぎ、整流部材により冷却ガスによるワークに対する熱衝撃(ワーク破損)を防止できる。
本発明の実施形態に係る熱処理装置について、図を参照して説明する。図1(A)、図1(B)は、本発明の実施形態に係る熱処理装置の概略構成を示す側面図である。図1(A)、図1(B)では、搬送室および熱処理炉については断面図を示している。また、図1(A)は、被処理物が搬送室内にある場合を示し、図1(B)は、被処理物が熱処理炉内にある場合を示す。図2は、搬送用ロッドの前端部(第1端部)の平面図である。図3(A)は、側面図であり、図3(B)は、搬送用ロッドの前端部
(第1端部)の平面図であり、図3(C)は端面図であり、図3(D)は外観斜視図である。図4は、搬送室の断面図である。
(第1端部)の平面図であり、図3(C)は端面図であり、図3(D)は外観斜視図である。図4は、搬送室の断面図である。
(熱処理装置10の全体構成)
図1(A)、図1(B)、図2に示すように、熱処理装置10は、熱処理炉20、搬送室30、搬送用ロッド41、搬送用ロッド42、搬送装置50、および、切替装置60を備える。
図1(A)、図1(B)、図2に示すように、熱処理装置10は、熱処理炉20、搬送室30、搬送用ロッド41、搬送用ロッド42、搬送装置50、および、切替装置60を備える。
熱処理炉20と搬送室30とは、一方向(図1(A)、図1(B)におけるx方向)に沿って並んで配置されている。熱処理炉20と搬送室30とは接続している。以下、熱処理炉20と搬送室30とが並ぶ方向をx方向として説明する。
熱処理炉20は、被処理物に対して加熱処理を行う熱処理空間(内部空間)200を有する。熱処理炉20は、熱処理空間200の雰囲気が保てる部屋で構成されている。熱処理炉20は、上部の壁構造体にガス導入部(図示せず)が設けられ、ガス導入部から所定の雰囲気ガス(熱処理ガス)が熱処理空間200内に導かれる。
熱処理空間200には、処理台230、および、熱源240が配置されている。より具体的には、例えば、図1(A)、図1(B)に示すように、高さ方向(図1(A)、図1(B)におけるz方向)において、処理台230は、搬送用ロッド41および搬送用ロッド42と略同じ位置に配置される。処理台230の天面は、搬送用ロッド41および搬送用ロッド42の上端よりも高い位置にある。以下、高さ方向をz方向として説明する。
熱源240は、処理台230に対して、上側および下側に、それぞれ所定の間隔をおいて配置されている。これに限らず、熱源240は、処理台230に対して、側方に配置されていてもよい。熱源240は、処理台230に載置された被処理物WKを均一加熱できるものであればよい。
熱処理炉20を構成する壁における1つの側壁(前壁21)には、開口201が形成されている。開口201は、前壁21を貫いている。この開口201を介して、熱処理炉20の熱処理空間200は、搬送室30の搬送空間(内部空間)300に繋がっている。
搬送室30は、搬送空間300を有する。搬送室30を構成する壁における1つの側壁(前壁31)には、開口301および開口302(図5参照)が形成されている。開口301、302は、前壁31を貫いている。これら開口301、302によって、搬送用ロッド41および搬送用ロッド42が前進と後退ができる。
搬送室30は、遮熱壁32が配置されている。遮熱壁32は、搬送室30における熱処理炉20側の端部の近傍に配置されている。遮熱壁32は、可動式であり、搬送空間300における開口201へ繋がる側の空間と、開口301に繋がる側の空間の遮断、連通を切り替えられる。
搬送用ロッド41と搬送用ロッド42は、一方向に延びる棒形状(本願では円柱状)である。搬送用ロッド41と搬送用ロッド42の材質は、腐食しにくいステンレス鋼(SUS)で構成されている。
搬送用ロッド41と搬送用ロッド42の延びる方向は、熱処理炉20と搬送室30とが並ぶ方向に平行である。搬送用ロッド41と搬送用ロッド42は、所定の距離をおいて、平行に配置されている。搬送用ロッド41と搬送用ロッド42との並ぶ方向は、x方向およびz方向に直交する方向(図1(A)、図1(B)におけるy方向)である。搬送用ロッド41と搬送用ロッド42との距離Ws(図2参照)は、後述する支持部材412および支持部材422の長さも考慮して、処理台230のy方向の寸法よりも大きい。
搬送用ロッド41と搬送用ロッド42とは、搬送室30の前壁31に形成された第2開口を挿通している。搬送用ロッド41の延びる方向の第1端部4111と搬送用ロッド42の延びる方向の第1端部4211(図2参照)は、搬送室30内側に配置され、搬送用ロッド41の延びる方向の第2端部4112と搬送用ロッド42の延びる方向の第2端部4212(図7参照)は、搬送室30の外部に配置される。
後述のように、搬送用ロッド41と搬送用ロッド42とは、それぞれ45度回転する。0度のときをロッド状態A、45度回転したときをロッド状態Bと称する。詳細は後述するように、搬送用ロッド41と搬送用ロッド42とは以下の工程を繰り返す。
搬送用ロッド41と搬送用ロッド42は、
(工程1)搬送室30内でロッド状態Bで被処理物を上方から受け取る。
(工程1)搬送室30内でロッド状態Bで被処理物を上方から受け取る。
(工程2)ロッド状態Bで前進して第1端部4111、4211を熱処理炉20内に移動させる。
(工程3)ロッド状態Aにする。このとき、被処理物WKは処理台230上に置かれて被処理物WKに対する熱処理が行われる。
(工程4)ロッド状態Aで後退して、第1端部4111、4211が搬送室30内に移動する。
(工程5)被処理物WKに対する熱処理が終わると、ロッド状態Aで前進して第1端部4111、4211を熱処理炉20内に移動させる。
(工程6)ロッド状態Bにする。このとき、被処理物WKを処理台230から受け取って支持する。
(工程7)ロッド状態Bで後退して、第1端部4111、4211が搬送室30内に移動する。
(工程8)ロッド状態Bで被処理物WKを外部に取り出す。
図2~図4に示すように、第1端部4111には、平面板4110が設けられ、搬送用ロッド前端部に平坦面が形成される。第1端部4211には、平面板4210が設けられ、搬送用ロッド前端部に平坦面が形成される。後述のように、工程4のロッド状態Aのときに冷却ガスPが搬送空間300内に導かれる。このとき、平面板4110、4210は、搬送空間300内において、冷却ガスPがダイレクトにあたる。これにより搬送用ロッド前端部が冷却される。冷却ガスPは平面板4110、4210の法線方向に導かれるため、冷却効果が高い。
平面板4110、4210に対して冷却ガスがダイレクトに導かれるときは、少なくとも工程4のときである。
x方向における、搬送用ロッド41の延びる方向の第1端部4111と搬送用ロッド42の延びる方向の第1端部4211の位置は同じであり、搬送用ロッド41の延びる方向の第2端部4112と搬送用ロッド42の延びる方向の第2端部4212は、同じである。
搬送装置50は、搬送室30を基準として、熱処理炉20が接続する側と反対側に配置されている。すなわち、搬送装置50は、搬送室30および熱処理炉20の外側に配置されている。搬送装置50は、ロッド保持部材51を介して搬送用ロッド41と搬送用ロッド42に接続する。搬送用ロッド41と搬送用ロッド42とは、それぞれの側面に沿う方向に回転可能な状態(ロッド状態Aとロッド状態B)で、ロッド保持部材51に保持されている。
搬送装置50は、前後方向であるx方向に沿って移動する。この搬送装置50の移動によって、搬送用ロッド41と搬送用ロッド42も、前後方向であるx方向に沿って移動する。これにより、図1(A)に示すように、搬送装置50が移動範囲の第1端部にあるとき、搬送用ロッド41の第1端部4111の部分と、搬送用ロッド42の第1端部4211の部分とは、搬送室30の搬送空間300に配置される。一方、図1(B)に示すように、搬送装置50が移動範囲の第2端部にあるとき、搬送用ロッド41の第1端部4111の部分と、搬送用ロッド42の第1端部4211の部分とは、熱処理炉20の熱処理空間200に配置される。
搬送装置50は、熱処理炉20の外側で、且つ離れた位置に配置されている。このため、搬送装置50は熱対策する必要はない。搬送装置50は、安価な普及品で構成することが可能である。
図4は搬送室30のy方向の断面図である。
搬送室30の下部には、平板上の整流部材33が設けられている。整流部材33の材質も、搬送用ロッド41、42と同様に、腐食しにくいステンレス鋼(SUS)で構成される。整流部材33は、搬送用ロッド41、42の下部に位置し、且つ搬送用ロッド41、42に平行に設けられている。整流部材33は、図1のX方向の左右中心付近、且つ図4のY方向の両端近辺の位置に冷却ガス導入孔330、331を備えている。搬送室30の左右中心付近、且つY方向の両端近辺の位置とは、搬送用ロッド41、42が上記工程4を終えて搬送室30内で停止している状態で、平面板4110、4210の各下面が対向する位置である。
整流部材33の下部において、搬送室30の底部の壁には冷却ガス導入部332が設けられている。冷却ガス導入部332は本発明のガス供給部に対応する。冷却ガス導入部332の配置位置は、y方向において冷却ガス導入孔330、331の中央部である。冷却ガス導入部332には図示しないコンプレッサーが接続されている。また、搬送室30の左側の壁の上部には排気部333が設けられている。
図4に示す状態では、図4の矢印で示すように、冷却ガスPは、冷却ガス導入孔330、331を介して、平面板4110、4210の各下面にダイレクトに導かれる。平面板4110、4210を介して搬送用ロッド41の第1端部4111の部分および搬送用ロッド42の第1端部4211の部分が冷却される。このとき、冷却ガスPは平面板4110、4210の法線方向に進むから、平面板4110、4210の冷却有効面積は最大となる。
また、冷却ガスPは搬送空間300内に供給され続けるから、搬送用ロッド41の第1端部4111および搬送用ロッド42の第1端部4211だけでなく、搬送空間300内にあるロッド部全体をも冷却する。さらに、搬送空間300内に供給される冷却ガスPにより整流部材33自体も冷却されるから、整流部材33によっても搬送用ロッド41、42が冷却される。
冷却ガス導入孔330、331は、平面板4110、4210に対向する長孔やスリットでも良いが、多数の小孔であっても良い。
冷却ガスPは、熱処理空間200に充填されているガスと同じ成分を含む。望ましくは、それらのガスは同一である。それらのガスの成分を同一にすることで、遮熱壁32が開いた図1(B)の状態で、熱処理空間200と搬送空間300の雰囲気が変わらないように出来る。
冷却ガスPの温度は常温ないし、その前後で良いが、冷却ガスPとしてウエットガスを用いる場合は、露点以上の温度であることが必要である。常温の場合は、冷却ガスの送出をコンプレッサーだけで簡単に行うことが出来る。
搬送室30の上方には、処理後の被処理物WKを未処理の被処理物WKに置き換えるための交換装置35が設けられている。交換装置35は、真空吸着機構などの公知のロボット搬送機構を用いて、搬送室30の上部の壁に設けられている投入口39(図8(A)参照)を開いてから被処理物WKの交換を行う。搬送室30の上部の壁の開閉構造については説明を略する。
以上のように、熱処理装置10は、搬送室30において、搬送用ロッド41の第1端部4111の部分および搬送用ロッド42の第1端部4211の部分に載置された被処理物WKが、開口201を介して、熱処理炉20内に搬入される(図1(A)→図1(B))。熱処理装置10は、熱処理炉20において熱処理された被処理物WKを、開口201を介して、搬送室30内に搬出される。搬送室30内に搬出された被処理物WKは、新たな被処理物WKに取り換えられて、同様に熱処理炉20内に搬入される。以下、同様な工程が繰り返される。具体的な制御、処理は後述する。
また、上記工程が繰り返されるときに、搬送用ロッド41の第1端部4111および搬送用ロッド42の第1端部4211は、搬送空間300内で、冷却ガスPによって冷却される。このため、上記の熱処理の工程が繰り返されても、搬送用ロッド41の第1端部4111および搬送用ロッド42の第1端部4211、およびその周辺部が高熱となることが防がれる。搬送用ロッド41、41の高熱化を防ぐことにより、搬送用ロッドが熱処理空間に搬入されたときの酸化を防ぐことができ、熱処理空間での酸素量の変化、つまり熱処理空間の雰囲気が変化することを防止できる。その結果、被処理物WKの熱処理に悪影響を及ぼさない。
また、冷却ガスPは、整流部材33の冷却ガス導入孔330、331を介して、平面板4110、4210の各下面に導かれるため、冷却ガスPが被処理物WKに直接あたることが防がれる。これにより、被処理物WKに対する熱衝撃による被処理物WKの破損や品質劣化を防止できる。
次に切替装置60と搬送用ロッド41、42について説明する。
切替装置60は、搬送用ロッド41の第2端部4112および搬送用ロッド42の第2端部4212に接続する。切替装置60は、搬送用ロッド41および搬送用ロッド42を、それぞれの側面に沿った方向に回転させてロッド状態Aとロッド状態Bのいずれかの状態に保持する回転補助機構を備える。
搬送用ロッド41には、被処理物WKを支持するための支持部材412が配置され、搬送用ロッド42には、支持部材422が配置される。
図2に示すように、支持部材412は、2個であり、2個の支持部材412は、搬送用ロッド41の第1端部4111の近傍(搬送用ロッド41の第1端部4111の部分)に接続している。2個の支持部材412は、搬送用ロッド41の延びる方向において、間隔LS412で配置されている。この間隔LS412は、搬送時に支持する被処理物WKのx方向に沿った大きさ、または、被処理物WKの大きさによって決まり、2個の支持部材412が被処理物WKの裏面に接触するように決定されている。
2個の支持部材412は、搬送用ロッド41の側面411に接続している。2個の支持部材412は、側面411から搬送用ロッド42側に突出している。2個の支持部材412の突出量L412は、被処理物WKの高さ方向の移動量によって決定される。
図3(A)~図3(D)に示すように、2個の支持部材412は、丸棒であり、先端に、外周端413を有する。これにより、被処理物WKを支持する際に、外周端413が被処理物WKの裏面に当接する。すなわち、支持部材412は、被処理物WKを点によって支持できる。したがって、支持部材412は、被処理物WKへの接触を最小限に抑えられる。これにより、例えば、被処理物WKに当接した支持部材412を介して放熱することで、被処理物WKに局所的な温度差が生じて、被処理物WKが歪むなどの熱の影響を抑制できる。また、さらに、支持部材412がx方向に2個並んでいることによって、被処理物WKを安定して支持できる。
図2に示すように、支持部材422は、2個であり、2個の支持部材422は、搬送用ロッド42の第1端部4211の近傍(搬送用ロッド42の第1端部4211の部分)に接続している。2個の支持部材422は、搬送用ロッド42の延びる方向において、間隔LS422で配置されている。この間隔LS422は、搬送時に支持する被処理物WKのx方向に沿った大きさによって決まり、2個の支持部材422が被処理物WKの裏面に接触するように決定されている。
2個の支持部材422は、搬送用ロッド42の側面421に接続している。2個の支持部材422は、側面421から搬送用ロッド41側に突出している。2個の支持部材422の突出量L422は、被処理物WKの高さ方向の移動量によって決定される。
図5(A)、図5(B)は、搬送用ロッドおよび支持部材の挙動を示す図である。図5(A)はロッド状態Bであり、図5(B)はロッド状態Aである。
2個の支持部材422は、2個の支持部材412と同様に、丸棒であり、先端に、外周端423(図5参照)を有する。これにより、ロッド状態Bでは、被処理物WKを支持する際に、外周端423が被処理物WKの裏面に当接する。すなわち、支持部材422は、被処理物WKを点によって支持できる。したがって、支持部材422は、被処理物WKへの接触を最小限に抑えられる。これにより、例えば、被処理物WKに当接した支持部材422を介して放熱することで、被処理物WKに局所的な温度差が生じて、被処理物WKが歪むなどの熱の影響を抑制できる。
また、支持部材422がx方向に2個並んでいることによって、被処理物WKを安定して支持できる。
ここで、支持部材412、422が丸棒である例を示したが、これに限るものではなく、三角柱や多角柱の棒状体や、先端が半球状の棒状体など、被処理物を点接触で支持できるものであればよい。
(搬送用ロッド41,42および支持部材412,422の挙動)
上述のように、切替装置60によって、搬送用ロッド41と搬送用ロッド42とが回転する。これにより、支持部材412および支持部材422は、図5(A)に示すロッド状態B(45度回転)の姿勢と、図5(B)に示すロッド状態Aの姿勢とをとることができる。
上述のように、切替装置60によって、搬送用ロッド41と搬送用ロッド42とが回転する。これにより、支持部材412および支持部材422は、図5(A)に示すロッド状態B(45度回転)の姿勢と、図5(B)に示すロッド状態Aの姿勢とをとることができる。
ロッド状態Bでは、支持部材412の先端が搬送用ロッド41の上端よりも上側となり、支持部材422の先端が搬送用ロッド42の上端よりも上側となる。さらに、図5(A)に示すように、ロッド状態Bでは、支持部材412および支持部材422の先端にて支持された被処理物WKは、処理台230の天面よりも上方に配置される。
ロッド状態A(0度回転)は、支持部材412の先端が搬送用ロッド41の上端よりも下側となり、支持部材422の先端が搬送用ロッド42の上端よりも下側となる態様である。
したがって、この切り替えを利用することによって、搬送室30でロッド状態Bにて、被処理物WKを支持部材412および支持部材422に載置し、そのまま熱処理炉20内に搬送することで、被処理物WKは、処理台230の上方に運ばれる。
ロッド状態Aに切り替えると、被処理物WKは、支持部材412および支持部材422による支持から解放され、処理台230の天面に載置される。
被処理物WKが熱処理空間200内で熱処理された後、ロッド状態Aにて、搬送用ロッド41、42を熱処理炉20内に挿入すると、搬送用ロッド41、42は、被処理物WKの下方に配置される。すなわち、搬送用ロッド41、42は、被処理物WKに衝突することなく、熱処理炉20内に配置される。
この状態において、搬送用ロッド41、42を45度回転させてロッド状態Bに切り替える。すると、被処理物WKは、支持部材412および支持部材422によって支持され、処理台230の天面から離れる。そして、この状態のまま搬送されることで、被処理物WKは、熱処理炉20から搬送室30に搬出される。
この後、上記工程4にて、冷却ガスPが搬送空間300内に導入される。冷却ガスPは、図4に示すように、矢印のように整流部材33の冷却ガス導入孔330、331から、搬送用ロッド前端部に対して吹き付けられる。このとき搬送用ロッド41、42は図5(B)に示すロッド状態Aにある。したがって、搬送用ロッド41の第1端部4111に設けられている平面板4110は、搬送用ロッド41に平行となるから、冷却ガスPは平面板4110に対し、その法線方向に吹き付けられる。これにより、平面板4110の冷却有効面積は最大となるから、その冷却効果は高い。
搬送用ロッド42の第1端部4211に設けられている平面板4210に対する冷却も同様である。
このように、本実施形態の構成を用いることで、搬送用ロッド41、42の高さ方向の位置を変えることなく、被処理物WKを搬送室30内から熱処理炉20内に搬送して、処理台230の天面に配置し、熱処理後の被処理物WKを処理台230から持ち上げて、熱処理炉20内から搬送室30内に搬送できる。
これにより、開口201の高さは、搬送用ロッド41、42の下端から被処理物WKの上面までの高さ程度でよい。したがって、開口201の開口面積を小さくでき、熱処理炉20の熱や充填された気体が開口201を介して搬送室30に漏洩することを抑制できる。すなわち、開口201があることによる熱処理炉20の温度、雰囲気の変化を抑制できる。ただし、望ましい実施例では、熱処理空間200と搬送空間300の雰囲気が同じになるように、冷却ガスPを熱処理空間200内のガスと同じものにする。あるいは、両者の主要成分を同じものとする。これにより、遮熱壁32により開口201の開閉を繰り返しても熱処理空間200と搬送空間300の雰囲気を同一に保つことが出来る。
また、搬送用ロッド41の第1端部4111および搬送用ロッド42の第1端部4211は、搬送空間300内で、冷却ガスPによって冷却される。このため、上記の熱処理の工程が繰り返されても、搬送用ロッド41の第1端部4111および搬送用ロッド42の第1端部4211、およびその周辺部が高熱となることが防がれる。搬送用ロッド41、41の高熱化を防ぐことにより、搬送用ロッドが熱処理空間に搬入されたときの酸化を防ぐことができる。それにより、熱処理空間での酸素量の変化、つまり熱処理空間の雰囲気が変化することを防止できる。その結果、被処理物WKの熱処理に悪影響を及ぼさない。同様に、搬送用ロッド41、42はステンレス鋼(SUS)で構成されるため、腐食しづらく、このため熱処理空間の雰囲気が変化することを防止できる。
また、切替装置60と搬送装置50を含む駆動装置は、熱処理炉20と搬送室30の外側で、且つ、それらから離れた位置に設けられる。このため、切替装置60と搬送装置50は高熱対応の部品ではなく、安価な汎用部品で構成可能である。
また、本実施形態の構成を用いることによって、搬送室30の高さを、低くできる。これにより、搬送室30の体積を小さくでき、搬送室30のための気体の使用量を削減でき、搬送室30の雰囲気の置換時間も削減できる。
また、本実施形態の構成を用いることによって、開口301、302の開口面積を小さくできる。図6は、搬送室の前壁に形成された開口と搬送用ロッドとを示す図である。
上述のように、熱処理装置10では、搬送用ロッド41、42は、x方向にのみ移動し、z方向には移動しない。したがって、開口301、302は、搬送用ロッド41、42が挿通するだけの大きさであればよく、例えば搬送用ロッド41、42の外形(円周面)に沿った形状であり、搬送用ロッド41、42の外形よりも若干大きければよい。例えば、開口301、302は、搬送用ロッド41、42の断面形状と同様の形状で、略同じ寸法の円形の開口であればよい。
より具体的には、開口301の直径φ301は、搬送用ロッド41の直径φ41とほぼ同程度で、かつ、大きければよい。この際、開口301の直径φ301は、搬送用ロッド41の直径φ41に近いほど好ましい。なお、開口301の直径φ301は、支持部材412の第1態様における搬送用ロッド41の下端と支持部材412の上端との距離H41よりも短ければよい。
同様に、開口302の直径φ302は、搬送用ロッド42の直径φ42とほぼ同程度で、かつ、大きければよい。この際、開口302の直径φ302は、搬送用ロッド42の直径φ42に近いほど好ましい。なお、開口302の直径φ302は、支持部材422の第1態様における搬送用ロッド42の下端と支持部材422の上端との距離H42よりも短ければよい。
このような構成によって、開口301、302の開口面積を小さくできる。これにより、搬送室30と外部とが開口301、302を介して連通する面積を小さくできる。したがって、外部の温度および雰囲気が搬送室30の内部の温度および雰囲気に与える影響を小さくできる。ひいては、搬送室30を介して熱処理炉20の内部の温度および雰囲気に与える影響を小さくできる。
なお、搬送用ロッド41、42を回転させる切替装置60は、例えば、図7(A)、図7(B)に示す構成によって実現される。図7(A)、図7(B)は、切替装置の一構成例を示す図であり、図7(A)が図5(A)のロッド状態Bに対応し、図7(B)が図5(B)のロッド状態Aに対応する。
図7(A)、図7(B)に示すように、切替装置60は、シャフト611、シャフト621、摺動板612、摺動板622、結合板63、軸部材601、および、アクチュエータ602を備える。
シャフト611は、搬送用ロッド41から搬送用ロッド42側に延びる形状である。シャフト611の第1端部は、搬送用ロッド41の第2端部4112に固定されている。シャフト611の第2端部は、摺動板612に接続する。この際、摺動板612には、y方向に延びる溝613が形成されており、シャフト611の第2端部は、当該第2端部に配置されたピン614を溝613にはめ込むことによって、摺動板612に対して摺動可能に接続される。
シャフト621は、搬送用ロッド42から搬送用ロッド41側に延びる形状である。シャフト621の第1端部は、搬送用ロッド42の第2端部4212に固定されている。シャフト621の第2端部は、摺動板622に接続する。この際、摺動板622には、y方向に延びる溝623が形成されており、シャフト621の第2端部は、当該第2端部に配置されたピン624を溝623にはめ込むことによって、摺動板622に対して摺動可能に接続される。
摺動板612と摺動板622とは、結合板63に固定されている。より具体的には、摺動板612は、結合板63におけるy方向の第1端部に固定され、摺動板622は、結合板63におけるy方向の第2端部に固定されている。
結合板63のy方向の中心には、z方向に延びる軸部材601の第1端部が接続している。軸部材601の第2端部は、アクチュエータ602に接続している。
このような構成において、アクチュエータ602によって、軸部材601の長さを変化させることで、結合板63、摺動板612、および、摺動板622のz方向の位置は変化する。この変化に伴って、ピン614が溝613内を移動(摺動)し、ピン624が溝623内を移動(摺動)する。そして、ピン614の移動に伴って、シャフト611が回動し、ピン624の移動に伴って、シャフト621が回動する。これらシャフト611、621の回動によって、搬送用ロッド41、42は、回転する。
このような構成を切替装置60に用いることで、搬送用ロッド41の回転と搬送用ロッド42の回転を同期させることができる。したがって、被処理物WKの持ち上げ等を安定して行うことができる。
なお、以上の構成を備える熱処理装置10は、例えば、図8、図9に示すような処理を行うことで、被処理物WKの熱処理を行う。
図8(A)、図8(B)、図8(C)、図8(D)、図8(E)は、熱処理装置の外部から被処理物WKを投入して、熱処理を行うまでの工程を示す図である。図9(A)、図9(B)、図9(C)、図9(D)は、被処理物WKの熱処理後から被処理物WKを熱処理装置の外部に取り出すまでの工程を示す図である。これらの図では、図4に示す冷却ガス導入部332や排気部333を略している。
まず、図8(A)に示すように、搬送用ロッド41、42の第1端部4111、4211が搬送室30内にある状態で、投入口39から、被処理物WKを投入する。この際、支持部材412、422は、ロッド状態Bであり、被処理物WKは、支持部材412、422上に置かれる。この状態では、遮熱壁32は、搬送室30の搬送空間300を、搬送用ロッド41、42が存在する側と、開口201につながる側とに分離するように設置される。これにより、投入口39と開口201とが直接つながることを抑制できる。上記したように、被処理物WKが投入された後、投入口39を閉じた状態にする。そして、被処理物WKを搬送室30内に投入した際に、投入口39から混入した外気を除去するために、搬送室30の置換処理が行われる。この置換処理は、搬送室30内に窒素ガス等のパージガスを供給することにより行われ、搬送室30内の空気がパージガスに追い出される。これによって、搬送室30内の雰囲気は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気に置換される。
次に、図8(B)に示すように、投入口39が閉じた状態で、遮熱壁32が上方に移動する。これにより、搬送用ロッド41、42および被処理物WKを、開口201を介して熱処理炉20に搬入可能な状態となる。
次に、図8(C)に示すように、搬送装置50によって、搬送用ロッド41、42が移動し、搬送用ロッド41、42の第1端部4111、4211は、熱処理炉20内に挿入される。これにより、被処理物WKは、処理台230の上方まで搬送される。
次に、図8(D)に示すように、支持部材412、422は、ロッド状態Bからロッド状態Aに切り替えられ、被処理物WKは、処理台230の天面に載置される。
次に、図8(E)に示すように、搬送装置50によって、搬送用ロッド41、42が移動し、搬送用ロッド41、42の第1端部4111、4211は、搬送室30内に撤退する。この状態で、遮熱壁32は下方に移動し、搬送室30の搬送空間300を、搬送用ロッド41、42が存在する側と、開口201につながる側とに分離する。言い換えれば、遮熱壁32は、開口201をふさぐ構造となり、密閉空間が形成される。
そして、この状態において、熱処理炉20は、所定の温度、雰囲気に制御され、被処理物WKは、熱処理される。
また、図4に示すように、冷却ガスPが搬送室30の下方に設けられているコンプレッサーにより搬送室30内に送出される。冷却ガスPは、冷却ガス導入孔330、331から搬送空間300にある搬送用ロッド41、42の第1端部4111、4211の平面板4110、4210に吹き付けられる。このとき、搬送用ロッド41、42は、ロッド状態Aにある(図5(B))。被処理物WKへの熱処理を行っている間は、冷却ガスPにより、第1端部4111、4211の平面板4110、4210が冷却される。
被処理物WKへの熱処理後、図9(A)に示すように、遮熱壁32は上方に移動する。そして、搬送用ロッド41、42が移動し、搬送用ロッド41、42の第1端部4111、4211は、熱処理炉20内における被処理物WKの下に達する。この際、支持部材412、422は、ロッド状態Aであるので、搬送用ロッド41、42の第1端部4111、4211が被処理物WKに近づいても、被処理物WKに当たらない。
次に、図9(B)に示すように、支持部材412、422は、ロッド状態Aからロッド状態Bに切り替えられ、被処理物WKは、処理台230の天面から持ち上げられる。そして、被処理物WKは、支持部材412、422によって支持される。
次に、図9(C)に示すように、搬送装置50によって、搬送用ロッド41、42が移動し、搬送用ロッド41、42の第1端部4111、4211は、搬送室30内に移動する。これにより、被処理物WKは、熱処理炉20から搬送室30に搬出される。
次に、図9(D)に示すように、遮熱壁32は、下方に移動し、搬送室30の搬送空間300を、搬送用ロッド41、42が存在する側と、開口201につながる側とに分離する。この状態で、投入口39を開放することで、被処理物WKは、熱処理装置10の外部に取り出される。
このような熱処理工程では、熱処理炉20と搬送室30との間の開口201、および、搬送室30と外部との開口301が、熱処理炉20および搬送室30の雰囲気の維持に影響を与える。しかしながら、本実施形態の構成を備えることによって、開口201および開口301の開口面積を小さくでき、熱処理炉20および搬送室30の雰囲気の維持に与える影響を抑制できる。すなわち、熱処理炉20および搬送室30の雰囲気の維持に対する開口201、301による損失を抑制し、熱処理炉20および搬送室30の雰囲気の維持を効率的に行うことができる。
また、冷却ガスPの成分は、熱処理空間200に充填しているガスと同じ成分を含むため、遮熱壁32が上方に移動している状態においても、熱処理炉20および搬送室30の雰囲気はほとんど変わらない。
なお、図9(D)の状態では、投入口39を開放して被処理物WKを外部に取り出すため、搬送空間300内に存在する冷却ガスPが投入口39から外部に排出される。冷却ガスPの種類(例えばN2ガス)によっては、被処理物WKを外部に取り出すときに悪影響が生じる可能性がある。そこで、そのような場合は、図9(C)の状態で、搬送空間300の雰囲気を通常のエアに置換することが望ましい。
(熱処理空間200内のガスと冷却ガスPについて)
冷却ガスPは、例えばN2ガスなどで構成され、熱処理空間200内の雰囲気もN2ガスで構成することが可能であるが、これ以外のガスであっても良い。被処理物WKの種類により、ガスの選定が行われる。例えば、被処理物WKがセラミックス基板上に金属性電子部品が積層されている電子チップ部品(積層コンデンサ等)では、セラミックスを少し酸化させて金属部は酸化させたくない場合がある。このようなとき、酸化作用のためにウエットガスを使う。また、金属部においての還元作用を図るため水素成分も少し加えることも可能である。このように、熱処理空間200内での酸化作用の制御をガスの成分を調整することで可能である。
冷却ガスPは、例えばN2ガスなどで構成され、熱処理空間200内の雰囲気もN2ガスで構成することが可能であるが、これ以外のガスであっても良い。被処理物WKの種類により、ガスの選定が行われる。例えば、被処理物WKがセラミックス基板上に金属性電子部品が積層されている電子チップ部品(積層コンデンサ等)では、セラミックスを少し酸化させて金属部は酸化させたくない場合がある。このようなとき、酸化作用のためにウエットガスを使う。また、金属部においての還元作用を図るため水素成分も少し加えることも可能である。このように、熱処理空間200内での酸化作用の制御をガスの成分を調整することで可能である。
ウエットガスを使う場合は、冷却ガスPが搬送空間300内で結露しないように、その温度は露点以上にする必要がある。なお、ウエットガスで酸化制御を行う場合、搬送用ロッド41、42が酸化して腐食しないよう、ロッド材質をステンレス鋼(SUS)で構成することが望ましい。
また、熱処理空間200内のガスにウエットガスを使う別の実施例として、冷却ガスPとして大量のN2ガスを使用することも可能である。熱処理を終わった被処理物WTを搬送室30に戻して(図9(C))、遮熱壁32を閉じ、搬送用ロッド41、42の温度が大きく低下するのを待って(例えば1000℃→300℃)、冷却ガスPとして大量のN2ガスを使用する。N2ガスは結露しないので大量に使うことで冷却効果を高めることが出来る。この場合、搬送室30から被処理物WTを取り出す前に(図9(D))、搬送空間300をエア(大気)で置換することが望ましい。
(支持部材の態様の切り替えの他の例)
なお、上述の説明では、搬送用ロッド41、42を回転させることによって、高さ方向(z方向)における支持部材412、422の先端の位置を変化させる態様を示した。しかしながら、他の構成によって、高さ方向における支持部材412、422の先端の位置を変化させることもできる。図10(A)、図10(B)は、支持部材の別の一例を概念的に示す図である。図10(A)、図10(B)は、支持部材の第1端部側から視た図である。
なお、上述の説明では、搬送用ロッド41、42を回転させることによって、高さ方向(z方向)における支持部材412、422の先端の位置を変化させる態様を示した。しかしながら、他の構成によって、高さ方向における支持部材412、422の先端の位置を変化させることもできる。図10(A)、図10(B)は、支持部材の別の一例を概念的に示す図である。図10(A)、図10(B)は、支持部材の第1端部側から視た図である。
支持部材412、422は、図10(A)に示す、搬送用ロッド41、42の上端から突出するロッド状態Bと、図10(B)に示す、搬送用ロッド41、42内に収容されるロッド状態Aとを有する。支持部材412、422を搬送用ロッド41、42の上端から突出させたり、搬送用ロッド41、42に収容する機構は、支持部材412、422を物理的に押し出したり引き込んだりする機構であってもよく、支持部材412、422を圧縮空気等を用いて押し出したり引き込んだりする機構であってもよい。また、他の機構であってもよい。このような構成であっても、上述の搬送用ロッド41、42を回転させる機構を用いた構成と同様の作用効果を奏することができる。
なお、この実施例では、搬送用ロッド41、42を回転させないため、平面板4110,4210は搬送方向に平行に設けられる。
さらに、上述の説明では、搬送用ロッドとして、一対の搬送用ロッド41、42を用いた例を示したが、上述の構成はこれに限るものではなく、1つの搬送用ロッドを用いてもよい。この場合、1つの搬送用ロッド41を移動し、被処理物WKを熱処理炉20に搬入等させることができる。
図11は、搬送用ロッドの派生例の構成を示す部分的な平面図である。例えば、図11に示すように、1つの搬送用ロッド41を、その前端部にて、二叉状に分岐させ、この二叉部の一端と他端には、それぞれ支持部材412、422が配置される構造にすればよい。また、その際、支持部材412、422のロッド状態Bとロッド状態Aの切り替えについては、例えば、前述の図10(A)、図10(B)で示した例と同様に、支持部材412、422は、前記二叉部の一端と他端から突出するロッド状態Bと、前記二叉部の一端と他端の内に収容されるロッド状態Aとに切り替えるようにすることができる。
なお、上述の説明では、冷却ガスPが平面板4110、4210の法線方向に導かれるようにしているが、平面板4110、4210に対して交差する方向であれば良い。
また、熱処理炉20として雰囲気炉を例として示したが、上述の構成は、雰囲気炉に限るものではなく、他の仕様の熱処理炉にも適用できる。
(搬送用ロッド41、42を回転させる他の例)
上述の説明では、アクチュエータ602を含む切替装置60を用いて搬送用ロッド41、42を回転させているが、モータ600を使用して搬送用ロッド41、42を回転させることが可能である。
上述の説明では、アクチュエータ602を含む切替装置60を用いて搬送用ロッド41、42を回転させているが、モータ600を使用して搬送用ロッド41、42を回転させることが可能である。
図12は、搬送用ロッド41の第2端部4112にモータ650、搬送用ロッド42の第2端部4212(図7参照)にモータ651を設けた実施例を示す。モータ650とモータ651とのステータは搬送装置50に固定され、各モータのロータの回転部が第2端部4112と第2端部4212のそれぞれに連結される。モータ650とモータ651は所定の角度だけ回転するステッピングモータで構成するのが好ましい。また、モータ650とモータ651は図外の制御回路で同期され、その回転角度は同一となるように制御される。このように、モータ650、651を、第2端部4112と第2端部4212とに設けることで、構造が簡易化する。
(搬送用ロッド41、42を回転させる他の例)
図13は、搬送用ロッド41、42を回転させるさらに他の例を示す。
図13は、搬送用ロッド41、42を回転させるさらに他の例を示す。
この実施例では、切替装置60を、ラック・ピニオン機構を含む構造とする。切替装置60は、搬送用ロッド41の第2端部4112側に設けられるラック・ピニオン機構700と搬送用ロッド42の第2端部4212側に設けられるラック・ピニオン機構800とで構成される。
ラック・ピニオン機構700は、搬送用ロッド41の第2端部4112に連結されるピニオンギア702と、これに噛み合う棒状のラック703と、ラック703を上下動させるエアシリンダ701とで構成される。同様に、ラック・ピニオン機構800は、搬送用ロッド42の第2端部4212に連結されるピニオンギア802と、これに噛み合う棒状のラック803と、ラック803を上下動させるエアシリンダ801とで構成される。また、エアシリンダ701、801を制御する制御部が設けられている(図示せず)。制御部は、エアシリンダ701、801を同期制御し、ラック703とラック803を同じ量だけ上下動させる。図13(A)は、ラック703とラック803が上方に移動してロッド状態Bとなったことを示し、図13(B)は、ロッド状態Bから、ラック703とラック803が下方に移動してロッド状態Aとなったことを示している。
このように、切替装置60にラック・ピニオン機構を設けるようにしても搬送用ロッド41、42を同じ角度だけ所定回転させることが可能である。
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10:熱処理装置
20:熱処理炉
21:前壁
30:搬送室
31:前壁
32:遮熱壁
33:整流部材
39:投入口
41,42:搬送用ロッド
50:搬送装置
51:ロッド保持部材
60:切替装置
63:結合板
200:熱処理空間
201:開口
230:処理台
240:熱源
300:搬送空間
301:開口
302:開口
330:冷却ガス導入孔
331:冷却ガス導入孔
411:搬送用ロッド41の側面
412,422:支持部材
421:搬送用ロッド42の側面
423:支持部材422の外周端
601:軸部材
602:アクチュエータ
611:シャフト
612:摺動板
613:摺動板612の溝
614:ピン
621:シャフト
622:摺動板
623:摺動板622の溝
624:ピン
4110:平面板
4210:平面板
4111:搬送用ロッド41の第1端部
4112:搬送用ロッド41の第2端部
4211:搬送用ロッド42の第1端部
4212:搬送用ロッド42の第2端部
WK:被処理物
20:熱処理炉
21:前壁
30:搬送室
31:前壁
32:遮熱壁
33:整流部材
39:投入口
41,42:搬送用ロッド
50:搬送装置
51:ロッド保持部材
60:切替装置
63:結合板
200:熱処理空間
201:開口
230:処理台
240:熱源
300:搬送空間
301:開口
302:開口
330:冷却ガス導入孔
331:冷却ガス導入孔
411:搬送用ロッド41の側面
412,422:支持部材
421:搬送用ロッド42の側面
423:支持部材422の外周端
601:軸部材
602:アクチュエータ
611:シャフト
612:摺動板
613:摺動板612の溝
614:ピン
621:シャフト
622:摺動板
623:摺動板622の溝
624:ピン
4110:平面板
4210:平面板
4111:搬送用ロッド41の第1端部
4112:搬送用ロッド41の第2端部
4211:搬送用ロッド42の第1端部
4212:搬送用ロッド42の第2端部
WK:被処理物
Claims (9)
- 搬送空間を形成している搬送室と、
前記搬送空間の前に位置する熱処理空間、及び、前記搬送空間と前記熱処理空間とを繋ぐ開口を形成している熱処理炉であって、前記熱処理空間内の被処理物に加熱処理を施す熱処理炉と、
前後方向に延びている棒形状を有する搬送用ロッドであって、前記被処理物を支持する搬送用ロッド前端部を有している搬送用ロッドと、
前記搬送用ロッドを前後方向に移動させることにより、前記搬送空間と前記熱処理空間との間において前記開口を介して前記搬送用ロッド前端部を移動させる駆動装置と、
前記熱処理空間に供給されている熱処理ガスの成分と同じ成分を有する冷却ガスであって、かつ、前記熱処理ガスの温度より低い温度を有する前記冷却ガスを前記搬送空間に供給するガス供給部と、
前記搬送室内に位置する前記搬送用ロッド前端部に前記冷却ガスを導く整流部材と、
を備えている、
熱処理装置。 - 前記搬送用ロッド前端部に導かれる前記冷却ガスの量は、前記被処理物に導かれる前記冷却ガスの量より多い、
請求項1に記載の熱処理装置。 - 前記搬送用ロッド前端部は、平坦面を有しており、
前記整流部材は、前記平坦面に対して交差する方向に前記冷却ガスが流れるように、前記平坦面に前記冷却ガスを導く、
請求項1又は請求項2のいずれかに記載の熱処理装置。 - 前記搬送用ロッド前端部は、前記被処理物を下から支持し、
前記整流部材は、前記搬送用ロッド前端部の下から前記搬送用ロッド前端部に前記冷却ガスを導く、
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の熱処理装置。 - 前記搬送用ロッドの材料は、ステンレス鋼である、
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の熱処理装置。 - 前記冷却ガスは露点よりも高い温度のウエットガスである
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の熱処理装置。 - 前記冷却ガスの温度は、常温である、
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の熱処理装置。 - 前記熱処理装置は、
前記搬送空間において前記搬送用ロッド前端部が支持している熱処理済みである前記被処理物を熱処理済みでない前記被処理物に交換する交換装置を、
更に備えている、
請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の熱処理装置。 - 前記駆動装置は、前記搬送空間及び前記熱処理空間の外に配置されている、
請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の熱処理装置。
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