氣體供給管及熱處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體供給管和使用該氣體供給管向爐體內(nèi)部的被處理物提供氣氛氣體并進(jìn)行熱處理的熱處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了獲得以陶瓷電容器為代表的陶瓷電子元器件而實(shí)施的燒成等被處理物的熱處理中廣泛應(yīng)用熱處理裝置，該熱處理裝置由氣體供給單元來(lái)提供與其目的相對(duì)應(yīng)的氣氛氣體。
[0003]作為處理大量被處理物的熱處理裝置，可舉出利用傳送機(jī)構(gòu)傳送放置于裝載構(gòu)件的被處理物并連續(xù)進(jìn)行處理的輥底爐、網(wǎng)帶輸送爐、及推桿式爐等連續(xù)爐。
[0004]上述連續(xù)爐中，較多的情況下，氣氛氣體在預(yù)熱后被提供到被處理物。氣體供給單元包含氣體供給管，該氣體供給管配置為露出至由加熱器所加熱的爐體的內(nèi)部空間。氣氛氣體的預(yù)熱在流過(guò)以爐體的內(nèi)部空間的溫度加熱后的氣體供給管的內(nèi)部的期間進(jìn)行。
[0005]作為一個(gè)示例，日本專(zhuān)利特開(kāi)2012-225620號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)中提出了如下方法:將配置于爐體內(nèi)部的氣體供給管設(shè)為由外側(cè)管和內(nèi)側(cè)管構(gòu)成的雙重管，在氣氛氣體流過(guò)內(nèi)側(cè)管的期間和氣氛氣體流過(guò)雙重管的間隙的期間，利用爐體的內(nèi)部空間的溫度來(lái)進(jìn)行預(yù)熱。
[0006]圖10A及圖10B示出了專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的氣體供給管101。外側(cè)管102的管壁具有貫通孔103。內(nèi)側(cè)管105的管壁具有貫通孔110。外側(cè)管102和內(nèi)側(cè)管105之間的間隙107中插入有襯套108，該襯套108用于將間隙107與爐體外部的氣氛相隔絕，并利用外側(cè)管102的內(nèi)部支承內(nèi)側(cè)管105。
[0007]外側(cè)管102和內(nèi)側(cè)管105配置為內(nèi)側(cè)管105的貫通孔110的輪廓垂直投影到外側(cè)管102的內(nèi)壁面時(shí)的投影圖像不會(huì)與外側(cè)管102的貫通孔103重疊。
[0008]氣體供給管102配置于未圖示的爐體內(nèi)部，與爐體外部所具備的未圖示的氣體供給源相連接。
[0009]對(duì)氣體供給管101中氣體的流動(dòng)進(jìn)行說(shuō)明。從氣體供給源提供給內(nèi)側(cè)管105的兩端的氣氛氣體如箭頭a所示那樣流過(guò)內(nèi)側(cè)管105的內(nèi)部106，在其中途，如箭頭b所示那樣從內(nèi)側(cè)管105的貫通孔110釋放到間隙107。釋放到間隙107的氣氛氣體如箭頭c所示那樣沿著外側(cè)管102的內(nèi)壁面流動(dòng)，最終如箭頭d所示那樣從外側(cè)管102的貫通孔103釋放到爐內(nèi)。
[0010]氣氛氣體在流過(guò)內(nèi)側(cè)管105的內(nèi)部106的期間和流過(guò)間隙107的期間，通過(guò)爐內(nèi)溫度而被預(yù)熱。
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，上述氣體供給管不需要多余的空間，能將均勻溫度的氣氛氣體提供給被處理物。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0012]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)2012 - 225620號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0013]專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的氣體供給管中，流過(guò)內(nèi)側(cè)管105的內(nèi)部106的氣氛氣體通過(guò)與內(nèi)側(cè)管105相接觸而被加熱。然而，流過(guò)內(nèi)側(cè)管105的內(nèi)部106的中心軸線(xiàn)附近的氣氛氣體由于遠(yuǎn)離內(nèi)側(cè)管105的管壁而難以被加熱。
[0014]此外，從位于爐體外部附近的內(nèi)側(cè)管105的貫通孔110a、110g噴出到間隙107的氣氛氣體由于在內(nèi)側(cè)管105中流動(dòng)的距離較短，因此與內(nèi)側(cè)管105接觸的距離較短。因此，上述氣氛氣體特別可能預(yù)熱不充分。
[0015]S卩，專(zhuān)利文獻(xiàn)1的熱處理裝置中，不能認(rèn)為氣氛氣體的預(yù)熱充分。上述情況隨著所提供的氣氛氣體量增多而變得顯著。
[0016]若氣氛氣體在供給路徑的中途未充分預(yù)熱、而維持較低的溫度狀態(tài)就被提供給大量的被處理物，則根據(jù)與氣氛氣體的接觸的情況，被處理物的溫度會(huì)產(chǎn)生偏差。被處理物的熱處理中的溫度偏差會(huì)導(dǎo)致熱處理后的狀態(tài)出現(xiàn)偏差。此外，被處理物的熱處理后的狀態(tài)的偏差會(huì)導(dǎo)致使用熱處理后的被處理物制造得到的各種產(chǎn)品的性能偏差。
[0017]因而，要求充分預(yù)熱氣氛氣體，并抑制熱處理中的被處理物的溫度偏差。
[0018]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能充分預(yù)熱所提供的氣氛氣體的氣體供給管及能抑制熱處理中的被處理物的溫度偏差的熱處理裝置。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)手段
[0019]本發(fā)明為了提供能充分對(duì)所提供的氣氛氣體進(jìn)行預(yù)熱的氣體供給管，而力圖實(shí)現(xiàn)對(duì)于氣體供給管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改良。
[0020]本發(fā)明所涉及的氣體供給管包含外側(cè)管和內(nèi)側(cè)管。外側(cè)管的一端封閉，管壁具備沿長(zhǎng)度方向排列的多個(gè)貫通孔。內(nèi)側(cè)管的一端與氣體供給源相連，且插入至所述外側(cè)管的內(nèi)部。
[0021]由氣體供給源提供的氣體以如下路徑流動(dòng):通過(guò)內(nèi)側(cè)管，通過(guò)形成于外側(cè)管的內(nèi)部的外側(cè)管和內(nèi)側(cè)管之間的間隙，從外側(cè)管的多個(gè)貫通孔釋放到氣體供給管的周?chē)臻g。所提供的氣體在流過(guò)內(nèi)側(cè)管的期間和流過(guò)外側(cè)管和內(nèi)側(cè)管之間的間隙的期間，由傳導(dǎo)至氣體供給管的周?chē)臻g的溫度加熱或冷卻。
[0022]此外，內(nèi)側(cè)管包含多個(gè)小管的集合體。
上述氣體供給管中，內(nèi)側(cè)管包含多個(gè)小管的集合體。因而，與內(nèi)側(cè)管是單純的圓筒的情況相比，內(nèi)側(cè)管和流過(guò)內(nèi)側(cè)管的氣體易于接觸。
[0023]因此，在上述氣體供給管中，對(duì)于由氣體供給源提供的氣體，在其流過(guò)內(nèi)側(cè)管的期間、和流過(guò)外側(cè)管和內(nèi)側(cè)管之間的間隙的期間這兩個(gè)期間時(shí)，都能充分接近傳導(dǎo)至氣體供給管的周?chē)臻g的溫度。其結(jié)果是，能從設(shè)置于外側(cè)管的多個(gè)貫通孔向周?chē)臻g釋放出溫度充分均勾的氣體。
[0024]此外，本發(fā)明所涉及的氣體供給管可以在內(nèi)側(cè)管所包含的小管的內(nèi)部插入有插入構(gòu)件。
[0025]上述氣體供給管中，在小管的內(nèi)部插入有插入構(gòu)件，因此內(nèi)側(cè)管內(nèi)部的表面積成為多個(gè)小管自身的表面積和插入構(gòu)件的表面積之和。因而，與內(nèi)側(cè)管是單純的圓筒的情況相比，內(nèi)側(cè)管和所提供的氣體的接觸面積進(jìn)一步變大。
[0026]本發(fā)明所涉及的氣體供給管中，構(gòu)成內(nèi)側(cè)管的小管的管壁的一部分可以朝向小管的中心軸線(xiàn)突出。
[0027]上述氣體供給管中，小管的管壁的一部分朝向小管的中心軸線(xiàn)突出，因此小管的內(nèi)部的表面積自身變大。因而，與內(nèi)側(cè)管是單純的圓筒的情況相比，內(nèi)側(cè)管和所提供的氣體的接觸面積進(jìn)一步變大。
[0028]本發(fā)明也面向能抑制熱處理中的被處理物的溫度偏差的熱處理裝置。
[0029]本發(fā)明所涉及的熱處理裝置包括:具有被隔熱壁所包圍的內(nèi)部空間的爐體；包含以露出至爐體的內(nèi)部空間的方式配置的氣體供給管的氣體供給機(jī)構(gòu)；以及對(duì)爐體的內(nèi)部空間進(jìn)行加熱的加熱機(jī)構(gòu)。
[0030]該熱處理裝置通過(guò)氣體供給機(jī)構(gòu)向爐體的內(nèi)部空間提供氣氛氣體，利用加熱機(jī)構(gòu)在氣氛氣體環(huán)境下對(duì)被處理物進(jìn)行加熱，并對(duì)被處理物進(jìn)行熱處理。
[0031]氣體供給機(jī)構(gòu)所包含的氣體供給管是本發(fā)明所涉及的氣體供給管。
如上所述，本發(fā)明所涉及的氣體供給管能使所提供的氣體充分接近傳導(dǎo)至氣體供給管的周?chē)臻g的溫度。因而，在使用本發(fā)明所涉及的氣體供給管的熱處理裝置中，所提供的氣氛氣體充分接近爐體的內(nèi)部空間的溫度，在預(yù)熱后的狀態(tài)下釋放到爐體內(nèi)部。因此，熱處理中的被處理物的溫度偏差得到抑制，被處理物的熱處理后的狀態(tài)變得均勻。其結(jié)果是，使用熱處理后的被處理物制造得到的各種廣品的性能不會(huì)廣生偏差，能提尚廣品的合格率。
發(fā)明效果
[0032]本發(fā)明所涉及的氣體供給管中，對(duì)于由氣體供給源提供的氣體，在其流過(guò)內(nèi)側(cè)管的期間、和流過(guò)外側(cè)管和內(nèi)側(cè)管之間的間隙的期間這兩個(gè)期間時(shí)，都能充分接近傳導(dǎo)至氣體供給管的周?chē)臻g的溫度。其結(jié)果是，本發(fā)明所涉及的氣體供給管中，能從設(shè)置于外側(cè)管的多個(gè)貫通孔向周?chē)臻g釋放出溫度充分均勻的氣體。
[0033]本發(fā)明所涉及的熱處理裝置中，通過(guò)利用本發(fā)明所涉及的氣體供給管對(duì)被處理物提供溫度充分均勻的氣氛氣體，從而能抑制熱處理中的被處理物的溫度偏差。因此，被處理物的熱處理后的狀態(tài)變得均勻。其結(jié)果是，使用熱處理后的被處理物制造得到的各種產(chǎn)品的性能不會(huì)廣生偏差，能提尚廣品的合格率。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1A是本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的氣體供給管1的外觀圖，是側(cè)面的外觀圖。圖1B是本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的氣體供給管1的外觀圖，是底面的外觀圖。
圖1C是本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的氣體供給管1的外觀圖，是前端的外觀圖。
圖2A是沿著圖1A所示的Z1-Z1線(xiàn)的氣體供給管1的剖視圖。
圖2B是沿著圖1B所示的X1-X1線(xiàn)的氣體供給管1的剖視圖。
圖2C是沿著圖1B所示的Y1-Y1線(xiàn)的氣體供給管1的剖視圖。
圖3A是用于在本發(fā)明的范圍外的比較例和本發(fā)明的范圍內(nèi)的實(shí)施方式1之間進(jìn)行比較以表示氣體供給管的內(nèi)側(cè)管的剖視圖，是比較例的剖視圖。
圖3B是用于在本發(fā)明的范圍外的比較例和本發(fā)明的范圍內(nèi)的實(shí)施方式1之間進(jìn)行比較以表示氣體供給管的內(nèi)側(cè)管的剖視圖，是圖2A所示的氣體供給管1的內(nèi)側(cè)管5的剖視圖。
圖4A是表示圖3A所示的氣體供給管的內(nèi)側(cè)管中、流過(guò)其內(nèi)部的氣體接受的熱量的示意圖，是比較例的示意圖。
圖4B是表示圖3B所示的氣體供給管的內(nèi)側(cè)管中、流過(guò)其內(nèi)部的氣體接受的熱量的示意圖，是圖3B所示氣體供給管1的內(nèi)側(cè)管5的示意圖。
圖5A是利用圖1A至圖1C所示的氣體供給管1而構(gòu)成的熱處理裝置11的剖視圖，是從側(cè)面方向觀察熱處理裝置11的剖視圖。
圖5B是利用圖1A至圖1C所示的氣體供給管1而構(gòu)成的熱處理裝置11的剖視圖，是圖