專利名稱：連續(xù)加熱處理爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行包含玻璃基板在內(nèi)的平板狀工件(例如等離子顯示屏)的加熱處理和接下來(lái)的緩慢冷卻的連續(xù)加熱處理爐(有時(shí)也稱為緩慢冷卻爐)，特別，涉及此連續(xù)加熱處理爐的緩慢冷卻區(qū)。
背景技術(shù)：
對(duì)于等離子顯示屏等的含有玻璃基板的工件，若熱處理中產(chǎn)生變形的話，會(huì)導(dǎo)致表示器件的變形，所以，在所定的溫度條件下加熱后，特別要求按照所定的溫度曲線以均勻的溫度分布緩慢冷卻工件。所以，為了得到所定的溫度曲線將在加熱處理區(qū)加熱的工件在緩慢冷卻區(qū)冷卻。在專利之特開(kāi)2001-147083號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了為了緩慢冷卻，從設(shè)置在沿爐本體的頂壁爐橫向方向延伸的導(dǎo)入管上的吹氣噴嘴和設(shè)置在側(cè)壁的噴嘴向爐內(nèi)吹冷卻空氣。

發(fā)明內(nèi)容
上述專利之特開(kāi)2001-147083號(hào)公報(bào)中，因?yàn)閺脑O(shè)置在沿頂壁爐橫向方向延伸的導(dǎo)入管上的吹氣噴嘴和設(shè)置在側(cè)壁的噴嘴吹冷卻空氣，所以不能對(duì)應(yīng)工件、處理?xiàng)l件的組合等的變動(dòng)，存在很難得到工件的爐橫向方向的均勻的溫度分布的問(wèn)題。另外的一個(gè)問(wèn)題是，因?yàn)橄驙t內(nèi)導(dǎo)入直接冷卻空氣，所以為了防止塵?；烊霠t內(nèi)或工件的污染，使用凈化空氣作為冷卻空氣的同時(shí)，為確保冷卻能力需要大量流動(dòng)凈化空氣，運(yùn)行成本變高。
本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)加熱處理爐，它可對(duì)應(yīng)各種各樣的溫度曲線，而且，也可使用不是凈化空氣的通常的空氣，能降低運(yùn)行成本。
本發(fā)明的連續(xù)加熱處理爐的特征為加熱處理區(qū)和緩慢冷卻區(qū)沿爐本體內(nèi)的工件搬送方向設(shè)置，在緩慢冷卻區(qū)中，爐橫向中央部具有比兩側(cè)部高的冷卻能力的間接空冷機(jī)構(gòu)被平行設(shè)置于工件搬送面。
根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱處理爐，因?yàn)楣ぜㄟ^(guò)爐橫向中央部具有比兩側(cè)部高的冷卻能力的間接空冷機(jī)構(gòu)而被冷卻，所以，能確實(shí)進(jìn)行難冷卻的工件中央部的冷卻，確保橫向方向均勻的溫度分布。而且，通過(guò)間接的空冷機(jī)構(gòu)可以使用通常的空氣而不是凈化空氣，運(yùn)行成本可以降低。
以緩慢冷卻加熱處理后的工件為目的的緩慢冷卻區(qū)有多個(gè)，具有上述構(gòu)成的緩慢冷卻區(qū)可以是全部的緩慢冷卻區(qū)，也可以是部分的緩慢冷卻區(qū)。搭載在支撐臺(tái)上的工件，可以是一層也可以是多層，多層堆積的情況下，上層的工件有難以冷卻的傾向，具有較好效果。即使是一層但上下方向?yàn)閷咏Y(jié)構(gòu)或組裝結(jié)構(gòu)的工件的場(chǎng)合，上側(cè)的溫度有難以降低的傾向，可獲得同多層堆積的情況同樣的效果。
作為爐橫向中央部具有比兩側(cè)部高的冷卻能力的間接空冷機(jī)構(gòu)，例如，可設(shè)置為同時(shí)具有設(shè)置于爐本體的頂壁橫向中央部的冷卻管陣列和設(shè)置于爐本體的頂壁兩側(cè)部的箱型冷卻器的構(gòu)造。冷卻管為不銹鋼管等耐熱鋼管，多個(gè)冷卻管被配置成并列且直接露出在爐內(nèi)，這樣，可同時(shí)加大管內(nèi)的冷卻氣體的流量和與爐內(nèi)的傳熱面積。另外，不要求側(cè)部比中央部有高的冷卻能力，通過(guò)將在不銹鋼等的耐熱鋼板的箱的內(nèi)部流動(dòng)冷卻空氣的箱型冷卻器作為側(cè)部的間接空冷機(jī)構(gòu)，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦鋮s，而且成本也得以降低。間接空冷機(jī)構(gòu)不局限于此種組合，只要是爐橫向中央部具有比兩側(cè)部高的冷卻能力的構(gòu)造，可采用各種各樣的構(gòu)成。例如，若中央部和兩側(cè)部為同一形式的冷卻器(冷卻管陣列或箱型冷卻器)，可由于通路的數(shù)量、各通路內(nèi)流動(dòng)的風(fēng)量和通路內(nèi)配置的散熱片的有無(wú)等使冷卻能力不同。
間接空冷機(jī)構(gòu)在爐本體的頂壁的橫向方向中央部設(shè)置冷卻管陣列的場(chǎng)合，最好冷卻管的軸方向沿搬送方向設(shè)置。這樣，可以更彈性地控制爐橫向方向的溫度。
間接空冷機(jī)構(gòu)設(shè)置于爐本體的頂壁時(shí)，加熱機(jī)構(gòu)設(shè)置于爐本體的底部。與此相反，即，間接空冷機(jī)構(gòu)設(shè)置于爐本體的底部的同時(shí)，可將加熱機(jī)構(gòu)設(shè)置于爐本體的頂壁。最好將加熱機(jī)構(gòu)設(shè)置于爐本體的底部。通過(guò)冷卻機(jī)構(gòu)和加熱機(jī)構(gòu)并用，可滿足所要的溫度曲線，而且，能確實(shí)實(shí)現(xiàn)爐橫向方向均勻的溫度分布。


圖1為本發(fā)明的連續(xù)加熱處理爐的垂直橫截面圖。
圖2為本發(fā)明的連續(xù)加熱處理爐的冷卻裝置的平面圖。
圖3為顯示本發(fā)明的連續(xù)加熱處理爐的帶構(gòu)成和所得溫度曲線的一個(gè)例子的圖。
具體實(shí)施例方式
參照以下附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。以下說(shuō)明中，稱圖1的左右為左右，圖1的紙表側(cè)、圖2的下和圖3的左均稱為后，圖1的紙背側(cè)、圖2的上和圖3的右均稱為前。
圖1和圖2所示為連續(xù)加熱處理爐的緩慢冷卻區(qū)，連續(xù)加熱處理爐的緩慢冷卻區(qū)(1)的構(gòu)成包括底壁(2a)、具有頂壁(2b)和左右側(cè)壁(2c)的爐本體(2)、位于爐本體(2)內(nèi)前后方向搬送載重工件(W)的定位器(4)的搬送裝置(3)、設(shè)置在爐本體(2)的頂壁(2b)橫向中央部的中央部冷卻裝置(5)、設(shè)置在爐本體(2)的頂壁(2b)左右側(cè)部的側(cè)部冷卻裝置(6)、以及設(shè)置在爐本體(2)的底壁(2a)上的加熱裝置(7)。
爐本體(2)的底壁(2a)和左右側(cè)壁(2c)的內(nèi)部設(shè)置有耐熱玻璃等的防塵壁。在爐本體(2)上沿前后方向(長(zhǎng)方向)設(shè)置有多個(gè)帶(長(zhǎng)方向的溫度控制單位)。多個(gè)溫度控制單位聚集在一起，分別構(gòu)成預(yù)加熱處理區(qū)間、加熱處理區(qū)間和緩慢冷卻區(qū)間。圖3是表示此連續(xù)加熱處理爐的帶構(gòu)成和可設(shè)定的溫度曲線的一例，在圖上所示帶構(gòu)成中，劃斜線的一個(gè)四邊形對(duì)應(yīng)一個(gè)帶(z)。另外，此例中經(jīng)過(guò)將工件(W)預(yù)熱到所定溫度(例如400℃)并以去除粘和劑等的處理為目的的預(yù)加熱處理區(qū)間(S1)、和接下來(lái)的將工件加熱到更高溫度(例如600℃)以進(jìn)行本次加熱處理為目的的加熱處理區(qū)間(S2)，在之后的緩慢冷卻區(qū)間(S3)，工件(W)在一分鐘內(nèi)以所定比例緩慢冷卻。
爐本體(2)內(nèi)部，橫向方向左右對(duì)稱的分割成3份，左側(cè)部和右側(cè)部具有相同結(jié)構(gòu)。
各冷卻裝置(5)(6)不是直接吹氣，而是采用通過(guò)與設(shè)置在冷卻裝置(5)(6)內(nèi)的通路內(nèi)流動(dòng)的空氣進(jìn)行熱交換而冷卻爐本體(2)內(nèi)部的間接冷卻裝置。另外，為了確保較高的冷卻機(jī)能，爐橫向中央部的中央部冷卻裝置(5)由不銹鋼等的耐熱鋼管構(gòu)成，而且形成沿長(zhǎng)方向伸展的多個(gè)水平冷卻管(5a)在橫向方向隔開(kāi)所定間隔配置的冷卻管陣列，側(cè)部冷卻裝置(6)由在箱內(nèi)部流動(dòng)冷卻空氣的箱型冷卻器(6a)形成，此箱由不銹鋼等的耐熱鋼板構(gòu)成。中央部冷卻裝置(5)采用多個(gè)冷卻管(5a)直接露出在爐本體內(nèi)部的構(gòu)造，可同時(shí)取得大的管內(nèi)冷卻氣體的流量和大的傳熱面積。側(cè)部冷卻裝置(6)的箱型冷卻器(6a)相對(duì)工件(W)的下面是傳熱面，與整個(gè)面為傳熱面的冷卻管(5a)相比，相對(duì)的冷卻能力差。中央部冷卻裝置(5)、左邊的側(cè)部冷卻裝置(6)和右邊的側(cè)部冷卻裝置(6)可分別相互獨(dú)立地調(diào)節(jié)。
在中央部冷卻裝置(5)的前后端設(shè)置有入口側(cè)總管(8)和出口側(cè)總管(9)，垂直狀的入口管(10)和出口管(11)通過(guò)此總管(8)(9)與所有的并列狀冷卻管(5a)相連。通過(guò)由鼓風(fēng)機(jī)和配管等構(gòu)成的空氣供給裝置(12)供給入口管(10)通常的空氣。從與供給入口管(10)相同的空氣源通過(guò)具有風(fēng)門(mén)或調(diào)節(jié)閥的配管供給箱型冷卻器(6a)冷卻用空氣。供給各冷卻裝置(5)(6)空氣時(shí)，可采用加壓或抽吸的任意一種。另外，各冷卻裝置(5)(6)的空氣供給裝置可以是省略了風(fēng)門(mén)或調(diào)節(jié)閥而直接供給配管空氣的構(gòu)造，或者，是可通過(guò)變頻器等調(diào)節(jié)空氣流量的構(gòu)造，其構(gòu)造并未被限定。當(dāng)然，入口和出口逆配置也可。
加熱裝置(7)具有在橫向方向以所定間隔配置的多個(gè)(例如4個(gè))面狀加熱器(7a)，據(jù)此，可以調(diào)整橫向方向的輸出。
一個(gè)緩慢冷卻區(qū)，即屬于緩慢冷卻區(qū)間長(zhǎng)方向的溫度控制單位，擁有搬送方向的所定的長(zhǎng)度，典型的，每一個(gè)這個(gè)長(zhǎng)度，設(shè)置有兩個(gè)中央部冷卻裝置(5)。即，在一個(gè)緩慢冷卻區(qū)上，沿搬送方向設(shè)置有兩個(gè)中央部冷卻裝置(5)。左右的側(cè)部冷卻裝置(6)也一樣。這樣，不僅在爐子橫向方向，在沿搬送方向也更容易確保工件(W)的均勻的溫度分布。而且，冷卻裝置(5)(6)小型化，還具有易于使用的優(yōu)點(diǎn)。加熱裝置(7)也是每一個(gè)這個(gè)長(zhǎng)度被設(shè)置兩個(gè)。
根據(jù)上述的連續(xù)加熱處理爐，通過(guò)設(shè)置在加熱處理區(qū)間底壁和頂壁的加熱器從上下兩面加熱，對(duì)工件(W)進(jìn)行所定的加熱處理，之后，搬送至緩慢冷卻區(qū)間。在緩慢冷卻區(qū)間，為得到所定的溫度曲線，與通過(guò)加熱裝置(7)進(jìn)行加熱一起，通過(guò)冷卻裝置(5)(6)進(jìn)行旨在奪取工件(W)和定位器(4)從加熱處理區(qū)間帶來(lái)的熱量的冷卻，這樣，沿著如圖3所示的溫度曲線跨越前后方向和左右方向的整體對(duì)工件(W)進(jìn)行均勻的處理，之后，搬送至冷卻區(qū)。
另外，加熱裝置(7)不一定設(shè)置在構(gòu)成緩慢冷卻區(qū)間的所有的緩慢冷卻區(qū)上，只要得到所定的溫度曲線，可適當(dāng)選擇設(shè)置加熱裝置的緩慢冷卻區(qū)。無(wú)論如何，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成，可以靈活應(yīng)對(duì)處理?xiàng)l件或工件種類的變動(dòng)，滿足所要的溫度曲線，而且，可確實(shí)實(shí)現(xiàn)爐橫向方向均勻的溫度分布。
另外，在上述實(shí)施方式中，雖然所舉例子是將橫向方向分割成3份，但并不局限于此，根據(jù)需要可進(jìn)一步細(xì)分各部，可將全體分割成4份或5份等。還有，一個(gè)帶內(nèi)的搬送方向的分割也不限于2份，可分割成3份以上，不分割也可。另外，在中央部和側(cè)部冷卻裝置(5)(6)的爐外側(cè)，可根據(jù)需要設(shè)置絕熱外層。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)加熱處理爐，其特征是加熱處理區(qū)和緩慢冷卻區(qū)沿爐本體內(nèi)的工件搬送方向設(shè)置，在緩慢冷卻區(qū)中，爐橫向中央部具有比兩側(cè)部高的冷卻能力的間接空冷機(jī)構(gòu)被平行設(shè)置于工件搬送面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的連續(xù)加熱處理爐，其特征是間接空冷機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于爐本體的頂壁橫向中央部的冷卻管陣列和設(shè)置于爐本體的頂壁兩側(cè)部的箱型冷卻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的連續(xù)加熱處理爐，其特征是冷卻管的軸方向沿搬送方向設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的連續(xù)加熱處理爐，其特征是加熱機(jī)構(gòu)設(shè)置于爐本體的底壁。
全文摘要
提供一種連續(xù)加熱處理爐，例如，是在進(jìn)行等離子顯示屏的加熱處理和接下來(lái)的緩慢冷卻的技術(shù)領(lǐng)域使用的連續(xù)加熱處理爐，可對(duì)應(yīng)各種各樣的溫度曲線，而且，可使用通常的空氣而不是凈化空氣，可降低運(yùn)行成本。在連續(xù)加熱處理爐的緩慢冷卻區(qū)，爐橫向中央部具有比兩側(cè)部高的冷卻能力的間接空冷機(jī)構(gòu)5，6平行設(shè)置于工件W搬送面。間接空冷機(jī)構(gòu)具有設(shè)置于爐本體2的頂壁2b的橫向方向中央部的冷卻管5a陣列。冷卻管5a的軸方向沿搬送方向設(shè)置。加熱機(jī)構(gòu)7設(shè)置于爐本體2的底壁2a上。
文檔編號(hào)F27B9/10GK1490585SQ0213148
公開(kāi)日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2002年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月16日
發(fā)明者山本章仁 申請(qǐng)人:光洋熱系統(tǒng)株式會(huì)社