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熱處理裝置的制作方法

文檔序號(hào):5101475閱讀:167來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種熱處理裝置,特別涉及將干燥爐或焙燒爐內(nèi)的氣體排出的排氣管。
背景技術(shù)
在利用熱處理裝置對(duì)涂布有膏、釉料等的基板、涂布片及部件進(jìn)行干燥或焙燒等熱處理時(shí),在進(jìn)行熱處理的爐內(nèi)產(chǎn)生包含有機(jī)溶劑的氣體。在將該氣體排出到爐外時(shí),有機(jī)溶劑容易在氣體配管內(nèi)凝集,從而局部堆積。其結(jié)果是,會(huì)產(chǎn)生氣流的阻礙、排氣管的腐蝕以及凝集物的飛散或滴液所引起的基板的污染等。
以往,為了防止有機(jī)溶劑在氣體配管內(nèi)的凝集,采取了利用隔熱材料對(duì)氣體配管進(jìn)行保溫、或者利用電加熱器等從外部對(duì)氣體配管進(jìn)行加熱等對(duì)策。作為采用了這樣的對(duì)策的熱處理裝置,例如有在專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的裝置。圖1是在專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的具有焦油應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的氣體配管的示意圖。
如圖1所示,該氣體配管具有用于從熱分解爐(未圖示)向改質(zhì)爐(未圖示)輸送熱分解氣體的熱分解氣體配管2。熱分解氣體配管2是具有在中心部的熱分解氣體輸送管21的外周連接設(shè)置螺旋壁25從而形成了螺旋形狀的加熱氣體流路22的雙層壁管2a的結(jié)構(gòu)。在該雙層壁管2a的兩端設(shè)置了具有開(kāi)口24a、24b的凸緣23a、23b,熱分解氣體從一個(gè)開(kāi)口24a送入,從另一個(gè)開(kāi)口24b送出。此外,在該雙層壁管2a的兩端附近,以與加熱氣體流路22相通的狀態(tài)設(shè)置著具有凸緣26a、26b的加熱氣體連結(jié)管28a、28b,該凸緣26a、26b具有開(kāi)口27a、27b。
如上所述,以往的氣體配管是將熱分解氣體配管2做成雙層管結(jié)構(gòu),在中央的熱分解氣體輸送管21的外周作為加熱氣體導(dǎo)入燃料的燃燒排氣,從外部對(duì)熱分解氣體輸送管21加熱。因此,不使用加熱器裝置等就可以加熱氣體配管,所以不使用來(lái)自外部的能量,就可以抑制熱分解氣體配管內(nèi)的焦油的凝集,抑制焦油的產(chǎn)生。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2004-277551號(hào)公報(bào)(第3頁(yè)、圖1)但是,專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的以往的氣體配管具有如下應(yīng)該解決的技術(shù)問(wèn)題。即,在將以往的氣體配管作為熱處理裝置的排氣管使用時(shí),在調(diào)節(jié)排氣量的排氣量調(diào)節(jié)閥的位置,排氣流路直徑急劇擴(kuò)大,由此排氣被冷卻而產(chǎn)生焦油。因此,在以往的氣體配管中,存在不能防止在作為排氣管使用時(shí)的管內(nèi)產(chǎn)生焦油的問(wèn)題。
上述問(wèn)題在如圖2所示的熱處理裝置中特別明顯,該熱處理裝置具有裝載成多級(jí)的爐10,從多級(jí)的爐10引出的多個(gè)排氣管11與共通排氣管12連接。其原因在于,在上述熱處理裝置中,由于以相同的流量向共通排氣管12排氣,所以與接近排氣扇13的上級(jí)爐10連接的排氣量調(diào)節(jié)閥14的關(guān)閉程度比離排氣扇13遠(yuǎn)的下級(jí)爐10連接的排氣量調(diào)節(jié)閥14大,在與上級(jí)爐10連接的排氣管11中發(fā)生排氣流路直徑的急劇擴(kuò)大。

發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而提出的,其目的在于提供一種熱處理裝置,即使在裝載成多級(jí)的爐中使用的情況下,也能夠防止在排氣管內(nèi)產(chǎn)生焦油。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的熱處理裝置,具有第1熱處理部及第2熱處理部;以及排出上述第1熱處理部及第2熱處理部的氣體的排氣管;上述第1熱處理部與上述排氣管的氣流上游側(cè)連接,上述第2熱處理部與上述排氣管的氣流下游側(cè)連接,上述排氣管的氣流下游側(cè)的截面積比上述排氣管的氣流上游側(cè)的截面積大。在此電可以是,在將上述排氣管的與第1熱處理部的連接部分的截面積設(shè)為S1、將上述排氣管的與第2熱處理部的連接部分的截面積設(shè)為S2、將上述第1熱處理部?jī)?nèi)部的高度設(shè)為H1、將上述第1熱處理部?jī)?nèi)部的高度與上述第2熱處理部?jī)?nèi)部的高度之和設(shè)為H2時(shí),上述排氣管的截面積滿足下述的公式S2/S1=(H2/H1)a,其中0.1≤a≤0.9。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),減小了在將與不同熱處理部連接的多個(gè)排氣管集合時(shí)的、同氣流下游側(cè)的排氣管連接的熱處理部的排氣通路中的熱處理部?jī)?nèi)的壓力和排氣管入口的壓力之差,所以,可以抑制在排氣量調(diào)節(jié)閥部分的排氣的急劇擴(kuò)大,可以防止焦油的產(chǎn)生。其結(jié)果,在對(duì)涂布了含有機(jī)溶劑和水分的材料的基板進(jìn)行干燥時(shí),不產(chǎn)生含有從材料揮發(fā)出的有機(jī)溶劑的氣體的焦油、由其引起的配管的腐蝕及基板的污染、或者因水蒸氣的結(jié)露引起的滴液或生銹,可以降低維護(hù)時(shí)的生產(chǎn)停止引起的損失。
此外,可以抑制在將與不同熱處理部連接的多個(gè)排氣管集合時(shí)的、氣流下游側(cè)的排氣管中的有機(jī)溶劑濃度的上升,可以防止溶劑濃度升高而可能引起的爆炸。
此外,在具有裝載成多級(jí)的熱處理部、串行排列的熱處理部或者裝載成多級(jí)且串行排列的熱處理部的熱處理裝置中,可以減少供氣排氣管的數(shù)量,所以,能夠減輕供氣排氣管的安裝及維護(hù)的負(fù)擔(dān)。此外,還可以降低制造成本。此外,通過(guò)集合多個(gè)供氣排氣管,可以抑制逸出到熱處理裝置外部的熱量,可以實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)省。
此外,可以減少?gòu)臍饬飨掠蝹?cè)的排氣管排出的排氣氣體流量,不必通過(guò)排氣量調(diào)節(jié)閥等節(jié)流機(jī)構(gòu)進(jìn)行大幅度的流量調(diào)節(jié),就可以使從氣流下游側(cè)的排氣管排出的排氣氣體流量接近從氣流上游側(cè)的排氣管排出的排氣氣體流量。由此,不必設(shè)置排氣量調(diào)節(jié)閥等節(jié)流機(jī)構(gòu),從而降低了伴隨著節(jié)流機(jī)構(gòu)所進(jìn)行的流量調(diào)節(jié)出現(xiàn)的排氣的急劇擴(kuò)大,所以可抑制排氣的溫度降低,可以防止與之相伴的焦油的產(chǎn)生。此外,可以降低因排氣量調(diào)節(jié)閥等節(jié)流機(jī)構(gòu)引起的壓力損失,所以,還可以提高熱處理裝置的排氣效率。
此外,也可以是,上述排氣管具有作為管壁的一部分的隔板,并具有將上述隔板作為管壁的一部分并向上述第1熱處理部及第2熱處理部供給氣體的供氣管。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),由于將供氣管和排氣管一體化,通過(guò)使高溫氣體流入供氣管來(lái)加熱排氣管,所以,可以利用預(yù)先加熱的供氣的熱量來(lái)加熱排氣管,防止因排氣冷卻引起的焦油的產(chǎn)生。此外,通過(guò)將供氣管和排氣管一體化,可以減少暴露在外氣中的表面面積,所以,可以實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)省。
此外,也可以是,在上述隔板上設(shè)置連接上述供氣管與排氣管的氣體通路、和開(kāi)閉上述氣體通路的開(kāi)閉部件。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),由于將供氣注入排氣管,使排氣中的溶劑濃度降低,所以能夠防止在集合多個(gè)排氣管時(shí)的溶劑濃度上升引起的爆炸。此外,通過(guò)將預(yù)先加熱的供氣熱量傳給供氣排氣管,可以提高排氣的溫度,防止因排氣冷卻引起的焦油的產(chǎn)生。
此外,也可以是,具有對(duì)上述開(kāi)閉部件的開(kāi)閉進(jìn)行控制的控制機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),可以從排氣管外部進(jìn)行流量調(diào)節(jié),所以即使在間歇式輸送等中,在熱處理部?jī)?nèi)的排氣管附近的相同地方存在基板時(shí)和不存在基板時(shí),所排出的有機(jī)溶劑的濃度都時(shí)刻變化的情況下,也可以適當(dāng)?shù)剡x擇流量,向排氣管送入供氣,可以減少供氣的消耗量。
此外,也可以是,具有加熱上述隔板的加熱器。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),可以從內(nèi)部進(jìn)行排氣的加熱,所以,能夠有選擇地加熱排氣易冷卻而產(chǎn)生焦油的部位。此外,不是從外部而是從內(nèi)部對(duì)排氣直接加熱,所以加熱器的熱效良好。
此外,也可以是,在上述隔板上設(shè)置連接上述供氣管與排氣管的開(kāi)口部、和對(duì)上述開(kāi)口部進(jìn)行封閉的透明部件。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),利用紅外線傳感器等判斷因焦油引起的透明部件的模糊程度,可以抑制因維護(hù)引起的生產(chǎn)停止的頻度。
此外,也可以是,上述排氣管的管壁與上述第1熱處理部及第2熱處理部的壁面接觸。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),可以利用熱處理部的壁的熱量加熱排氣管,所以能夠利用溫度比排氣高的熱處理部的壁的熱量來(lái)加熱排氣管,可以防止因排氣冷卻引起的焦油的產(chǎn)生。此外,通過(guò)使熱處理部的壁和排氣管的管壁鄰接,可以抑制逸出到外部的熱量,實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)省。
此外,也可以是,在上述排氣管的與上述第1熱處理部及第2熱處理部的壁接觸的管壁上,設(shè)置連接上述排氣管和上述第1熱處理部及第2熱處理部的氣體通路、和對(duì)上述氣體通路實(shí)施開(kāi)閉的開(kāi)閉部件。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),可以將熱處理部?jī)?nèi)的氣體注入排氣中,所以能夠?qū)崽幚聿績(jī)?nèi)的氣體注入排氣管來(lái)降低排氣中的溶劑濃度,防止集合多個(gè)排氣管時(shí)的溶劑濃度上升所引起的爆炸。此外,通過(guò)將熱處理部?jī)?nèi)的氣體熱量直接送入排氣管內(nèi),可以防止排氣的溫度下降,防止因排氣冷卻引起的焦油的產(chǎn)生。
此外,也可以是,在上述排氣管內(nèi)部具有對(duì)從上述第1熱處理部及第2熱處理部排出到上述排氣管的氣體量進(jìn)行調(diào)節(jié)的排氣量調(diào)節(jié)閥。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),可以利用排氣熱量對(duì)排氣量調(diào)節(jié)閥加熱,所以,能夠始終用排氣熱量來(lái)加熱排氣量調(diào)節(jié)閥,即使在與氣流下游側(cè)的排氣管連接的排氣量調(diào)節(jié)閥中因流路直徑的急劇擴(kuò)大引起排氣冷卻現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生的情況下,排氣量調(diào)節(jié)閥也不會(huì)冷卻。其結(jié)果是,可以防止因排氣在排氣量調(diào)節(jié)閥附近冷卻而引起的焦油的產(chǎn)生。
此外,也可以是,在上述排氣管上設(shè)置開(kāi)放內(nèi)部的開(kāi)口部、和封閉上述開(kāi)口部的門(mén)。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),即使在排氣管內(nèi)部產(chǎn)生了焦油的情況下,通過(guò)打開(kāi)門(mén),可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行維護(hù)。
此外,也可以是,具有分別由上述第1熱處理部及第2熱處理部構(gòu)成、且相鄰接設(shè)置的多個(gè)集合熱處理部,上述排氣管設(shè)置在相鄰接的2個(gè)集合熱處理部之間。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),不拆下排氣管就能進(jìn)行熱處理部?jī)?nèi)部的維護(hù),可以提高熱處理裝置的作業(yè)性能。
本發(fā)明涉及的熱處理裝置具有如上所述的結(jié)構(gòu),所以,能夠防止在排氣管內(nèi)產(chǎn)生含有機(jī)溶劑的氣體的焦油,防止因焦油的產(chǎn)生引起的排氣管的阻塞或腐蝕及基板的污染,可以提高具有干燥爐及焙燒爐等熱處理爐的熱處理裝置的運(yùn)行效率及維護(hù)性能。
因此,本發(fā)明作為消除了以往的技術(shù)問(wèn)題的具有干燥爐及焙燒爐等熱處理爐的熱處理裝置的排氣管,具有極大的實(shí)用價(jià)值。


圖1是表示具有專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的焦油應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的氣體配管的圖。
圖2是具有多級(jí)爐的熱處理裝置的整體圖。
圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的熱處理裝置結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖4是表示該第一實(shí)施方式的集合排氣管的形狀和焦油產(chǎn)生量之間關(guān)系的圖表。
圖5是表示該第一實(shí)施方式的熱處理裝置的變形例結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖6(a)是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的熱處理裝置結(jié)構(gòu)的俯視圖;圖6(b)是表示該第二實(shí)施方式的熱處理裝置結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖7是表示該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8A是該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的結(jié)構(gòu)的外觀圖。
圖8B是該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的結(jié)構(gòu)的外觀圖。
圖8C是該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的剖面圖(沿圖8B的A-A’線的剖面圖)。
圖9是表示該第二實(shí)施方式的排氣量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的變形例的圖。
圖10A是用于說(shuō)明該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的形狀及隔板結(jié)構(gòu)的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的A-A’線的剖面圖)。
圖10B是用于說(shuō)明該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的形狀及隔板結(jié)構(gòu)的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的A-A’線的剖面圖)。
圖10C是用于說(shuō)明該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的形狀及隔板結(jié)構(gòu)的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的A-A’線的剖面圖)。
圖10D是用于說(shuō)明該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的形狀及隔板結(jié)構(gòu)的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的A-A’線的剖面圖)。
圖10E是用于說(shuō)明該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的形狀及隔板結(jié)構(gòu)的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的A-A’線的剖面圖)。
圖11A是用于說(shuō)明該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的形狀及隔板結(jié)構(gòu)的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的B-B’線的剖面圖)。
圖11B是用于說(shuō)明該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的形狀及隔板結(jié)構(gòu)的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的B-B’線的剖面圖)。
圖11C是用于說(shuō)明該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的形狀及隔板結(jié)構(gòu)的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的B-B’線的剖面圖)。
圖12是用于說(shuō)明該第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管形狀的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的B-B’線的剖面圖)。
圖13是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的熱處理裝置所具有的集合供氣排氣管的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖14是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的熱處理裝置所具有的集合供氣排氣管的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下,參照

本發(fā)明的實(shí)施方式的熱處理裝置。
(第一實(shí)施方式)圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱處理裝置結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
該熱處理裝置包括在縱方向上依次裝載成多級(jí)的第1爐100a、第2爐100b以及第3爐100c,與第1爐100a、第2爐100b以及第3爐100c連接并集合對(duì)各爐內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣的排氣管而形成的集合排氣管200,連接在集合排氣管200和排氣扇(圖外)之間的排氣部203。此外,第1爐100a、第2爐100b以及第3爐100c分別是本發(fā)明的熱處理部的一個(gè)例子。
第1爐100a、第2爐100b以及第3爐100c例如是對(duì)涂布有含有機(jī)溶劑的材料的基板進(jìn)行干燥或焙燒的干燥爐或焙燒爐,通過(guò)供氣管接受向爐內(nèi)的空氣注入,通過(guò)加溫進(jìn)行玻璃基板的干燥或焙燒。此時(shí),通過(guò)干燥或焙燒,涂布在玻璃基板上的膏、釉料等中含有的有機(jī)溶劑揮發(fā),在爐內(nèi)產(chǎn)生含有機(jī)溶劑的氣體。
集合排氣管200是圓筒形的排氣管,包括排氣管主體201,將排氣管主體201和第1爐100a、第2爐100b以及第3爐100c分別連接的第一排氣口202a、第二排氣口202b及第三排氣口202c,將各爐內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出到熱處理裝置外部。
而且,集合排氣管200最好由具有耐熱性、耐腐蝕性及耐變形性的材料形成。作為這樣的材料,具體地說(shuō),有以不銹鋼、鋁、陶瓷、鎳和鉻為主要成份的如耐熱/耐腐蝕材料因科耐爾(Inconel,注冊(cè)商標(biāo))或氟類(lèi)樹(shù)脂特氟龍(Teflon,注冊(cè)商標(biāo))那樣的耐熱性樹(shù)脂。
在具有上述結(jié)構(gòu)的熱處理裝置中,在爐內(nèi)產(chǎn)生的氣體通過(guò)集合排氣管200的第一排氣口202a、第二排氣口202b及第三排氣口202c,被送到集合排氣管200的排氣管主體201,通過(guò)排氣部203被排出。
在此,為了在熱處理裝置的排氣機(jī)構(gòu)中調(diào)節(jié)排氣流量,例如在集合排氣管200的各排氣口設(shè)置排氣量調(diào)節(jié)閥,若集合排氣管200的橫截面積與排氣量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)口面積之差很大,則在排氣量調(diào)節(jié)閥的出口處產(chǎn)生排氣的急劇擴(kuò)大。當(dāng)該現(xiàn)象連續(xù)地發(fā)生時(shí),排氣量調(diào)節(jié)閥的周?chē)鋮s,排氣隨之冷卻,從而產(chǎn)生焦油。因此,在排出含溶劑的氣體時(shí),需要防止集合排氣管200內(nèi)部的排氣流路的急劇擴(kuò)大。
因此,本發(fā)明者們?cè)诳v向裝載了2級(jí)以上的爐的熱處理裝置中,為了形成使從各爐排出的排氣流與以往不同的排氣機(jī)構(gòu),采用橫截面積隨著從氣流上游側(cè)的排氣管朝向氣流下游側(cè)的排氣管逐漸增加的具有圓錐形狀的集合排氣管200,從而降低了在排氣量調(diào)節(jié)閥處的焦油的產(chǎn)生。例如,采用橫截面積隨著從與第1爐100a連接的氣流上游側(cè)的排氣管朝向與第2爐100b連接的氣流下游側(cè)的排氣管逐漸增加的集合排氣管200。
即,在裝載了2層以上的爐的熱處理裝置的排氣機(jī)構(gòu)中,通過(guò)利用爐內(nèi)壓力和由排氣扇產(chǎn)生的壓力之差所產(chǎn)生的力,將爐內(nèi)的氣體排出。在將排氣管集合起來(lái)一次排出爐內(nèi)的氣體時(shí),爐內(nèi)壓力與排氣管入口的壓力之差根據(jù)各個(gè)排氣通路而不同,用于將與排氣扇附近的氣流下游側(cè)的排氣管相連接的爐的排氣吸引上來(lái)的能量,比用于將與遠(yuǎn)離排氣扇的氣流上游側(cè)的排氣管相連接的爐的排氣吸引上來(lái)的能量小就可以,所以排氣扇附近的爐的排氣比遠(yuǎn)離排氣扇的爐的排氣更容易排出。因此,與氣流下游側(cè)的排氣管相連接的排氣量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)口面積,比與氣流上游側(cè)的排氣管相連接的排氣量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)口面積小,所以在與氣流下游側(cè)的排氣管相連接的排氣量調(diào)節(jié)閥處,排氣急劇擴(kuò)大,從而產(chǎn)生焦油。但是,由于集合排氣管200具有上述圓錐形狀,所以排氣扇附近的爐的排氣通路中的排氣管入口的壓力變大。其結(jié)果是,排氣扇附近的爐的排氣通路中的、爐內(nèi)壓力和排氣管入口的壓力之差變小,抑制了排氣的急劇擴(kuò)大,從而防止焦油的產(chǎn)生。
此時(shí),在集合排氣管200的直徑(面積)隨著從氣流上游側(cè)的排氣管朝向氣流下游側(cè)的排氣管而逐漸增加的情況下,若漸增率(氣流下游側(cè)的排氣管直徑(面積)/氣流上游側(cè)的排氣管直徑(面積))較小,則排氣扇附近的爐的排氣通路中的單位時(shí)間內(nèi)排出的排氣量大,排氣的流速變大。因此,排氣扇附近的爐的排氣通路中的排氣管入口壓力沒(méi)有減少到可以抑制排氣的急劇擴(kuò)大的程度,而產(chǎn)生焦油。另一方面,若漸增率(氣流下游側(cè)的排氣管直徑(面積)/氣流上游側(cè)的排氣管直徑(面積))較大,則由于排氣在集合排氣管200中擴(kuò)大,而產(chǎn)生排氣的急劇擴(kuò)大,產(chǎn)生焦油。
因此,需要將集合排氣管200的直徑(面積)設(shè)定在適度值,設(shè)定成集合排氣管200的直徑(面積)滿足下述的公式1或公式2。
DN/D1=(HN/H1)a(0.05≤a≤0.45)[公式2]SN/S1=(HN/H1)a(0.1≤a≤0.9)此外,在公式1、2中使用的變量DN表示第N(N是大于1的自然數(shù))級(jí)爐和集合排氣管200的連接部分上的排氣管中央部的直徑(m),變量D1表示最下級(jí)爐和集合排氣管200的連接部分上的排氣管中央部的直徑(m),變量HN表示從最下級(jí)爐到第N級(jí)爐為止的爐內(nèi)部高度之和(m),變量H1表示最下級(jí)爐內(nèi)部的高度(m),變量SN表示第N級(jí)爐和集合排氣管200的連接部分上的排氣管中央部的橫截面積(m2),變量S1表示最下級(jí)爐和集合排氣管200的連接部分上的排氣管中央部的橫截面積(m2)。此外,這里所示的DN、D1是集合排氣管200的直徑的代表長(zhǎng)度。
圖4是表示集合排氣管200的形狀和焦油產(chǎn)生量之間關(guān)系的圖。在圖4中,縱軸表示集合排氣管200的直徑漸增率(第N級(jí)爐和集合排氣管200的連接部分上的集合排氣管200的中央部的直徑DN/最下級(jí)爐和集合排氣管200的連接部分上的集合排氣管200的中央部的直徑D1),橫軸表示爐高(從最下級(jí)爐到第N級(jí)爐為止的爐內(nèi)部高度的總和HN/最下級(jí)爐內(nèi)部的高度H1)。并且,在圖4中,用“×”表示在對(duì)50片涂布了有機(jī)溶劑的基板進(jìn)行熱處理時(shí)在排氣量調(diào)節(jié)閥附近產(chǎn)生了焦油,用“△”表示在對(duì)100片進(jìn)行熱處理時(shí)產(chǎn)生了焦油,用“○”表示在對(duì)100片進(jìn)行熱處理的時(shí)刻沒(méi)有產(chǎn)生焦油。此外,用虛線表示集合排氣管200的直徑在氣流下游側(cè)的排氣管和氣流上游側(cè)的排氣管上不變化的直管的情況,即,在公式1中a=0.0的情況。此外,同樣地,還用虛線表示集合排氣管200的橫截面積與排氣流量成1比1地變大的情況,即,在公式1中a=0.5的情況。
從圖4可知,在公式1中a=0.0的情況和a=0.5的情況下附著焦油。此外,可知在公式1中0.05≤a≤0.45的情況下,即在圖4中用斜線表示的范圍內(nèi)的情況下,不附著焦油。再者,可知在集合排氣管200的直徑隨著從氣流上游側(cè)的排氣管朝向氣流下游側(cè)的排氣管而逐漸增加、且漸增率(DN/D1)非常小的情況下,即公式1中a<0.05的情況下,附著焦油。考慮其原因是,由于單位時(shí)間內(nèi)排出的排氣流量多且排氣流速快,所以排氣扇附近的爐的排氣通路中的排氣管入口壓力沒(méi)有小到可以抑制排氣的急劇擴(kuò)大的程度,而引起了焦油的產(chǎn)生。再者還可知道,在漸增率(DN/D1)較大的情況下,即公式1中a>0.45的情況下,附著焦油??紤]其原因是,由于排氣在集合排氣管200內(nèi)急劇擴(kuò)大,導(dǎo)致焦油的產(chǎn)生。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,集合排氣管200具有橫截面積隨著從氣流上游側(cè)的排氣管朝向氣流下游側(cè)的排氣管而逐漸增加的圓錐形狀。因此,排氣扇附近的上級(jí)爐的排氣通路中的爐內(nèi)壓力和排氣管入口壓力之差變小,所以能夠抑制排氣的急劇擴(kuò)大,防止焦油的產(chǎn)生。此外,形成了排氣管的橫截面積隨著向氣流下游側(cè)的排氣管逐漸增加的形狀,所以可以抑制將與不同的爐連接的排氣管多個(gè)集合時(shí)的氣流下游側(cè)的排氣管中有機(jī)溶劑濃度的上升,可以防止由于溶劑濃度變高而可能發(fā)生的爆炸。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,可以減少?gòu)呐c上級(jí)爐連接的氣流下游側(cè)的排氣管排出的排氣流量,不需要利用排氣量調(diào)節(jié)閥等節(jié)流機(jī)構(gòu)對(duì)從與上級(jí)爐連接的排氣管排出的排氣流量進(jìn)行大幅度的流量調(diào)節(jié),就可以接近從與下級(jí)爐連接的氣流上游側(cè)的排氣管排出的排氣流量。因此,不需要設(shè)置排氣量調(diào)節(jié)閥等節(jié)流機(jī)構(gòu),就可以降低伴隨流量調(diào)節(jié)的排氣的急劇擴(kuò)大,所以,可以抑制排氣的溫度降低,可以防止伴隨它的焦油的產(chǎn)生。因此,可以降低因維護(hù)時(shí)的生產(chǎn)停止而引起的損失,提高熱處理裝置的生產(chǎn)率。此外,由于可以降低由排氣量調(diào)節(jié)閥等節(jié)流機(jī)構(gòu)引起的壓力損失,所以可以提高熱處理裝置的排氣效率。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,具有將與不同的爐連接的排氣管集合多個(gè)而構(gòu)成的集合排氣管200。因此,可以在多級(jí)爐、串行爐或多級(jí)串行爐中減少供氣排氣管的數(shù)量,所以,可以減少供氣排氣管的安裝及維護(hù)的負(fù)擔(dān)。此外,還可以降低制造成本。再者,通過(guò)集合多個(gè)供氣排氣管,可以抑制逸出到熱處理裝置外部的熱量,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源。
此外,在本實(shí)施方式的熱處理裝置中,說(shuō)明了將在縱方向裝載的爐的排氣管集合起來(lái)的集合排氣管,但集合排氣管也可以是將在水平方向排列的排氣管集合的結(jié)構(gòu)。此時(shí),只要將爐內(nèi)部的高度H考慮成實(shí)際流動(dòng)直線長(zhǎng)度即可。
此外,在本實(shí)施方式的熱處理裝置中,集合排氣管與爐的裝載方向平行,但也可以相對(duì)于爐的裝載設(shè)置方向傾斜。
此外,在本實(shí)施方式的熱處理裝置中,集合排氣管是圓管,但只要是橫截面積隨著從氣流上游側(cè)的排氣管朝向氣流下游側(cè)的排氣管逐漸增加的形狀,就不限定于此,例如截面還可以是剖面為四邊形的四角管。
此外,在本實(shí)施方式的熱處理裝置中,集合排氣管具有圓錐形狀,也可以具有如圖5所示的橫截面積從氣流上游側(cè)的排氣管朝向氣流下游側(cè)的排氣管逐漸增加的臺(tái)階形狀。
(第二實(shí)施方式)圖6(a)、圖6(b)是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的熱處理裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖和側(cè)視圖。圖7是表示該熱處理裝置具有的集合供氣排氣管400的結(jié)構(gòu)的示意圖。
該熱處理裝置包括在縱方向上依次裝載成多級(jí)的第1爐100a、第2爐100b以及第3爐100c,與第1爐100a、第2爐100b以及第3爐100c連接并集合對(duì)各爐內(nèi)部的氣體進(jìn)行排氣的排氣管和將氣體供給到各爐內(nèi)部的供氣管而形成的集合供氣排氣管400。
第1爐100a、第2爐100b以及第3爐100c例如是對(duì)涂布了含有有機(jī)溶劑的材料的基板進(jìn)行干燥或焙燒的干燥爐或焙燒爐,通過(guò)集合供氣排氣管接受向爐內(nèi)的高溫空氣注入,通過(guò)加溫進(jìn)行玻璃基板的干燥或焙燒。此時(shí),涂布在玻璃基板上的膏、釉料等中含有的有機(jī)溶劑揮發(fā),在爐內(nèi)產(chǎn)生包含有機(jī)溶劑的氣體。
集合供氣排氣管400是管壁的一個(gè)面與爐壁500相接觸地配置的箱型的供氣排氣管,包括排氣管主體401、供氣管主體404、第一排氣口402a、第二排氣口402b、第三排氣口402c及第四排氣口402d、第一供氣口403a、第二供氣口403b、第三供氣口403c及第四供氣口403d,將在各爐內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出到熱處理裝置外部,還從熱處理裝置外部向爐內(nèi)供給氣體。
排氣管主體401具有橫截面積隨著從氣流上游側(cè)的排氣管朝向氣流下游側(cè)的排氣管逐漸增加的圓錐形狀。
第一排氣口402a、第二排氣口402b、第三排氣口402c分別將排氣管主體401和第1爐100a、第2爐100b以及第3爐100c連接起來(lái),從爐向排氣管主體401輸送排氣。
第一供氣口403a、第二供氣口403b、第三供氣口403c分別將供氣管主體404和第1爐100a、第2爐100b以及第3爐100c連接起來(lái),從供氣管主體404向爐輸送供氣。
第四排氣口402d連接排氣管主體401與外部,從排氣管主體401向外部輸送排氣。
第四供氣口403d連接供氣管主體404與外部,從外部向供氣管主體404輸送供氣。
這里,在集合供氣排氣管400內(nèi)部設(shè)置了隔板490,由隔板490分離的左側(cè)室即供氣管主體404具有集合供氣管的作用,作為右側(cè)室的排氣管主體401具有集合排氣管的作用。因此,在集合供氣排氣管400內(nèi)部形成了將隔板490作為管壁的一部分來(lái)共有的集合供氣管和集合排氣管。在隔板490上形成有連接集合供氣管和集合排氣管的氣體通路(未圖示)、開(kāi)閉氣體通路從集合供氣管向集合排氣管輸送氣體的開(kāi)閉部件即隔板開(kāi)閉器470、對(duì)連接集合供氣管和集合排氣管的開(kāi)口部進(jìn)行封閉的透明部件即玻璃窗471、位于集合排氣管內(nèi)且加熱隔板490的薄型加熱器472。此外,作為隔板開(kāi)閉器470,可以考慮在隔板490上開(kāi)孔的結(jié)構(gòu)、或用于防止氣體逆流的閥結(jié)構(gòu)等。
此外,在集合供氣排氣管400的內(nèi)部設(shè)置有排氣量調(diào)節(jié)閥411、爐壁開(kāi)閉器460、位于集合供氣管內(nèi)的紅外線傳感器480,在集合供氣排氣管400的外部設(shè)置有隔熱材料450。
爐壁開(kāi)閉器460是對(duì)設(shè)置在爐壁500上的連接集合排氣管和爐的氣體通路進(jìn)行開(kāi)閉的開(kāi)閉部件。因此,可以將爐內(nèi)的熱量直接取入集合排氣管中,來(lái)提高排氣的溫度,所以,可以防止因排氣冷卻引起的焦油的產(chǎn)生。因此,該爐壁開(kāi)閉器460特別是在被安裝成有選擇地排氣易冷卻的排氣量調(diào)節(jié)閥411附近和氣流下游側(cè)的排氣管部分進(jìn)行加熱的情況下更加有效。
此外,如圖8A、圖8B的集合供氣排氣管400的外觀圖及圖8C的集合供氣排氣管400的剖面圖(沿圖8B的A-A’線的剖面圖)所示,在集合供氣排氣管400上設(shè)置有對(duì)開(kāi)放集合供氣排氣管400內(nèi)部的開(kāi)口部進(jìn)行封閉的門(mén)700。因此,即使在集合供氣排氣管400內(nèi)部產(chǎn)生了焦油的情況下,通過(guò)打開(kāi)門(mén)700,可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行維護(hù)。作為門(mén)700,可以考慮圖8A所示的在兩端用螺釘固定的結(jié)構(gòu)的門(mén)700,或者圖8B所示的在一端用螺釘固定的結(jié)構(gòu)的門(mén)700。
此外,如圖6所示,集合供氣排氣管400配置在由橫方向上鄰接排列的多個(gè)集合爐構(gòu)成的連續(xù)爐的爐間,該集合爐分別由第1爐100a、第2爐100b以及第3爐100c構(gòu)成。由此,可以不拆除集合供氣排氣管400就可以進(jìn)行爐內(nèi)部的維護(hù),可以提高熱處理裝置的操作性。此外,集合爐是本發(fā)明的集合熱處理部的一個(gè)例子。
在具有上述結(jié)構(gòu)的熱處理裝置中,從爐排出的排氣通過(guò)第一排氣口402a、第二排氣口402b以及第三排氣口402c被送到排氣管主體401,從第四排氣口402d排出到集合供氣排氣管400外部。此外,從第四供氣口403d送到供氣管主體404的一部分供氣通過(guò)安裝在隔板490上的隔板開(kāi)閉器470被送到排氣管主體401,剩下的供氣通過(guò)第一供氣口403a、第二供氣口403b以及第三供氣口403c送往爐內(nèi)。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,按照與第一實(shí)施方式的熱處理裝置相同的理由,能夠防止焦油的產(chǎn)生。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,集合供氣排氣管400具有由隔板490劃分形成的、從爐外向爐內(nèi)供給氣體的集合供氣管,和將爐內(nèi)的氣體排出到爐外的集合排氣管。即,集合供氣排氣管400具有形成一體結(jié)構(gòu)的集合供氣管和集合排氣管。因此,可以通過(guò)使高溫氣體流向集合供氣管來(lái)加熱集合排氣管,可以通過(guò)預(yù)先加熱的供氣的熱量來(lái)加熱集合排氣管,能夠防止因排氣冷卻而引起的焦油的產(chǎn)生。此外,通過(guò)將集合供氣管和集合排氣管一體化,可以減少與外氣接觸的表面面積,所以,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,集合供氣排氣管400具有在劃分集合供氣管和集合排氣管的隔板490上形成了將供氣注入排氣的隔板開(kāi)閉器470的開(kāi)閉器結(jié)構(gòu)。因此,可以將供氣注入到集合排氣管,使排氣中的溶劑濃度降低,所以,可以防止集合多個(gè)排氣管時(shí)的溶劑濃度的上升所引起的爆炸。因此,該隔板開(kāi)閉器470特別是在被安裝在氣流下游側(cè)的排氣管上的情況下更加有效。此外,通過(guò)向集合排氣管傳送預(yù)先加熱的供氣的熱量,可以提高排氣的溫度,能夠防止因排氣冷卻引起的焦油的產(chǎn)生。因此,該隔板開(kāi)閉器470特別是在被安裝成可以對(duì)排氣容易冷卻的排氣量調(diào)節(jié)閥411附近進(jìn)行加熱的情況下,更加有效。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,通過(guò)集合供氣排氣管400外部的控制部,對(duì)設(shè)置在劃分集合供氣管和集合排氣管的隔板490上的隔板開(kāi)閉器470進(jìn)行開(kāi)閉控制。因此,可以調(diào)整來(lái)自集合供氣排氣管400外部的流量,所以,在間歇運(yùn)送等中,在爐內(nèi)的排氣管附近的相同場(chǎng)所存在基板時(shí)和不存在基板時(shí),所排出的有機(jī)溶劑濃度時(shí)時(shí)刻刻變化的情況下,也可以適當(dāng)?shù)剡x擇流量,向集合排氣管送入供氣,可以減少供氣的消耗量。作為隔板開(kāi)閉器470的控制方法,可以考慮對(duì)使用流量測(cè)量傳感器進(jìn)行測(cè)量的流量進(jìn)行反饋控制來(lái)自動(dòng)開(kāi)閉隔板開(kāi)閉器470的方法等。此外,作為流量測(cè)量傳感器,可以考慮以阻礙排氣的方式安裝在流量計(jì)或排氣管內(nèi),通過(guò)機(jī)械位移來(lái)感知流量的器件等。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,在劃分集合供氣管和集合排氣管的隔板490的集合排氣管側(cè)的面上,安裝了薄型加熱器472。因此,可以從內(nèi)部對(duì)排氣加熱,所以,可以有選擇地對(duì)排氣容易冷卻而產(chǎn)生焦油的地方進(jìn)行加熱。因此,特別是在該薄型加熱器472被安裝成可有選擇地對(duì)排氣容易冷卻的排氣量調(diào)節(jié)閥411附近進(jìn)行加熱的情況下,更加有效。此外,不是從外部而是從內(nèi)部對(duì)排氣直接加熱,所以加熱器的熱效良好。此外,作為薄型加熱器472,可以考慮薄型的陶瓷加熱器等。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,集合供氣排氣管400具有在劃分集合供氣管和集合排氣管的隔板490上形成了玻璃窗471的窗結(jié)構(gòu),在集合供氣管的內(nèi)部朝著隔板490的玻璃窗471配設(shè)有紅外線傳感器480。因此,可以根據(jù)紅外線傳感器480的閾值判斷由焦油導(dǎo)致的玻璃窗471的模糊程度,可以抑制由維護(hù)引起的生產(chǎn)停止的頻度。此外,紅外線傳感器480配設(shè)在集合供氣管內(nèi),所以,排氣不經(jīng)過(guò)紅外線傳感器480,熱處理裝置能夠長(zhǎng)期使用。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,集合供氣排氣管400的管壁與爐壁500接觸。因此,可以利用爐壁500的熱量來(lái)加熱集合供氣排氣管400,所以,可以利用溫度比排氣高的爐壁500的熱量來(lái)加熱集合供氣排氣管400(特別是集合排氣管),能夠防止因排氣冷卻引起的焦油的產(chǎn)生。此外,通過(guò)使?fàn)t壁500和集合排氣管的管壁鄰接,可以抑制逸出到外部的熱量,可以實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)省。此時(shí),為了使?fàn)t內(nèi)的熱量容易地傳輸?shù)郊瞎馀艢夤?00,與集合供氣排氣管400的管壁接觸的爐壁500最好不被隔熱。此外,通過(guò)在爐壁500和排氣管主體401之間配置第一排氣口402a、第二排氣口402b、第三排氣口402c,以便不暴露在外氣中,可以防止排氣在排氣口被冷卻。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,集合供氣排氣管400具有在爐壁500和與集合排氣管的爐壁500接觸的管壁上設(shè)置了爐壁開(kāi)閉器460的結(jié)構(gòu)。因此,可以將爐內(nèi)的氣體注入排氣中,所以,可以將爐內(nèi)的氣體注入到集合排氣管,來(lái)降低排氣中的溶劑濃度,防止因集合多個(gè)排氣管時(shí)的溶劑濃度的上升引起的爆炸。因此,該爐壁開(kāi)閉器460特別是在被安裝于氣流下游側(cè)的排氣管上的情況下更加有效。此外,通過(guò)爐內(nèi)的氣體熱量直接送入集合排氣管內(nèi),可以防止排氣的溫度下降,可以防止因排氣冷卻引起的焦油的產(chǎn)生。因此,該爐壁開(kāi)閉器460特別是在被安裝成可以對(duì)排氣容易冷卻的排氣量調(diào)節(jié)閥411附近進(jìn)行加熱的情況下,更加有效。作為爐壁開(kāi)閉器460,可以考慮在隔板490上開(kāi)孔的結(jié)構(gòu)、或者用于防止氣體逆流的閥結(jié)構(gòu)等。
此外,根據(jù)本實(shí)施方式的熱處理裝置,排氣量調(diào)節(jié)閥411設(shè)置在集合排氣管的內(nèi)部。由此,可以利用排氣熱量對(duì)排氣量調(diào)節(jié)閥411加熱,所以,能夠始終用排氣熱量加熱排氣量調(diào)節(jié)閥411,即使在與氣流下游側(cè)的排氣管連接的排氣量調(diào)節(jié)閥411中因氣流通路直徑的急劇擴(kuò)大而引起排氣冷卻現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生的情況下,排氣量調(diào)節(jié)閥411也不會(huì)冷卻。其結(jié)果是,可以防止因排氣在排氣量調(diào)節(jié)閥411附近冷卻而引起的焦油的產(chǎn)生。該排氣量調(diào)節(jié)閥411除了閥之外,還可以是節(jié)流孔或圖9所示那樣的簡(jiǎn)單的部件。在圖9所示的排氣量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中,在第一排氣口402a、第二排氣口402b或第三排氣口402c的出口處,安裝有作為排氣口的蓋子的排氣流量調(diào)節(jié)部件610,使排氣管排氣流路的橫截面積變化,從而調(diào)節(jié)排氣的排出量。該結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)熱處理裝置的低成本化。
此外,在本實(shí)施方式的熱處理裝置中,集合供氣排氣管400也可以是具有圖10A的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的A-A’線的剖面圖)所示的長(zhǎng)方形截面形狀的長(zhǎng)方體的管子。由此,集合供氣排氣管400具有容易制造的長(zhǎng)方形的截面形狀,所以能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的熱處理裝置。此外,集合供氣排氣管400也可以是具有圖10B的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的A-A’線的剖面圖)所示的半圓形截面形狀的半圓柱的管子。由此,集合供氣排氣管400具有與爐壁500的接觸面積大且與暴露在外氣中的表面面積小的半圓形截面形狀,所以,可以實(shí)現(xiàn)高效的熱處理裝置。
此外,在本實(shí)施方式的熱處理裝置中,隔板490也可以如圖10A的熱處理裝置的剖面圖所示那樣配置成與爐壁500垂直,也可以如圖10C的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的A-A’線的剖面圖)所示那樣配置成與爐壁500平行。由此,可以將排氣配置在壁側(cè),將供氣配置在與爐壁500相反的一側(cè),可以高效率地利用爐壁500的熱量,防止因排氣冷卻引起的焦油的產(chǎn)生。此外,隔板490也可以如圖10D的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的A-A’線的剖面圖)所示那樣配置成相對(duì)于爐壁500傾斜。由此,可以將排氣配置在爐壁500一側(cè),將供氣配置在與爐壁500相反的一側(cè),可以高效地利用爐壁500的熱量,防止焦油的產(chǎn)生。而且,同時(shí)形成使集合供氣排氣管400的側(cè)部(圖10D的包括右側(cè)短邊A的部分)可開(kāi)閉的結(jié)構(gòu),可以改善熱處理裝置的維護(hù)性。再者,也可以如圖10E的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的A-A’線的剖面圖)所示地,使集合供氣排氣管400成為具有半圓形截面形狀的半圓柱管子,將隔板490配置成能構(gòu)形成具有半圓形截面形狀的集合排氣管。由此,集合排氣管被集合供氣管覆蓋,集合排氣管暴露在外氣中的面積減少,所以,能夠防止因集合排氣管冷卻而引起的排氣的焦油產(chǎn)生。
此外,在本實(shí)施方式的熱處理裝置中,如圖11A的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的B-B’線的剖面圖)所示,通過(guò)使隔板490相對(duì)于集合供氣排氣管400的底部?jī)A斜,排氣管的橫截面積隨著從氣流上游側(cè)的排氣管朝向氣流下游側(cè)的排氣管逐漸增加。但是,也可以如圖11B、圖11C的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的B-B’線的剖面圖)所示,通過(guò)使集合供氣排氣管400的內(nèi)部形狀成為梯形,使排氣管的橫截面積隨著從氣流上游側(cè)的排氣管朝向氣流下游側(cè)的排氣管逐漸增加。此外,也可以如圖12的熱處理裝置的剖面圖(沿圖7的B-B’線的剖面圖)所示,通過(guò)使集合供氣排氣管400的內(nèi)部形狀成為臺(tái)階狀,使排氣管的橫截面積隨著從氣流上游側(cè)的排氣管朝向氣流下游側(cè)的排氣管逐漸增加。
此外,在本實(shí)施方式的熱處理裝置中,利用排氣量調(diào)節(jié)閥411調(diào)節(jié)排氣的流量,但是,也可以如圖12的熱處理裝置的剖面圖所示,通過(guò)改變連接集合排氣管和爐的排氣口的橫截面積來(lái)調(diào)節(jié)排氣的流量。
(第三實(shí)施方式)圖13是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的熱處理裝置所具有的集合供氣排氣管800的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
該集合供氣排氣管800與第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的不同點(diǎn)在于,隔板810是可動(dòng)結(jié)構(gòu),集合排氣管的排氣流路橫截面積是可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)。在集合供氣排氣管800的集合排氣管中,通過(guò)使隔板810移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)排氣的流路截面積,能夠調(diào)節(jié)集合排氣管內(nèi)的壓力。以往,通過(guò)在集合排氣管上設(shè)置排氣量調(diào)節(jié)閥等節(jié)流機(jī)構(gòu)來(lái)改變排氣流路截面積,即使在壓力差不同的流路中也將流量調(diào)節(jié)為恒定。但是,通過(guò)該結(jié)構(gòu),可以不設(shè)置排氣量調(diào)節(jié)閥等流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),就改變集合排氣管的流路截面積,來(lái)調(diào)節(jié)從各級(jí)爐排出的排氣的流量。此外,也可以與排氣量調(diào)節(jié)閥等節(jié)流機(jī)構(gòu)組合,來(lái)調(diào)節(jié)排氣的流量。
(第四實(shí)施方式)圖14是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式中的熱處理裝置所具有的集合供氣排氣管900的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
該集合供氣排氣管900與第二實(shí)施方式的集合供氣排氣管的不同點(diǎn)在于,具有安裝在集合排氣管內(nèi)部的排氣流變更部件910,通過(guò)排氣流變更部件910變更集合排氣管入口的壓力,由此調(diào)節(jié)從各排氣口出來(lái)的流量。通過(guò)由該排氣流變更部件910進(jìn)行的排氣流變更,引起壓力變動(dòng)。因此,即使因排氣的膨脹使排氣流變更部件910周邊的溫度暫時(shí)下降,但由于排氣流變更部件910設(shè)置在集合排氣管內(nèi)部,始終由排氣加熱,所以不會(huì)引起排氣流變更部件910周邊的溫度下降,可以防止焦油的產(chǎn)生。此時(shí),作為排氣流變更部件910,可以考慮以可轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)配置在集合排氣管內(nèi)部的平板。由此,可以用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形成排氣流變更機(jī)構(gòu),所以,可以實(shí)現(xiàn)成本下降。此外,作為排氣流變更機(jī)構(gòu),可以使用流線型結(jié)構(gòu)來(lái)減少氣流的阻力,還可以使用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
以上,基于實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明的熱處理裝置,但本發(fā)明并不限于該實(shí)施方式。在不脫離本發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)實(shí)施的本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想像到的各種變形也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
例如,如公式1、公式2所示,將爐的高度H作為變量來(lái)定義了集合排氣管的直徑(面積),但也可以將爐的容積作為變量來(lái)定義集合排氣管的直徑(面積)。即,集合排氣管的直徑(面積)也可以設(shè)定為滿足下述的公式3、公式4。
DN/D1=(VN/V1)a(0.05≤a≤0.45)[公式4]SN/S1=(VN/V1)a(0.1≤a≤0.9)此外,在公式3、公式4中使用的變量VN表示從最下級(jí)的爐到第N級(jí)的爐的爐內(nèi)部容積的總和(m3),變量V1表示最下級(jí)爐內(nèi)部的容積(m3)。
本發(fā)明可以用于熱處理裝置,特別是可以用于具有多個(gè)爐的熱處理裝置的排氣管等。
權(quán)利要求
1.一種熱處理裝置,其特征在于,具有第1熱處理部及第2熱處理部;以及排出上述第1熱處理部及第2熱處理部的氣體的排氣管;上述第1熱處理部與上述排氣管的氣流上游側(cè)連接,上述第2熱處理部與上述排氣管的氣流下游側(cè)連接,上述排氣管的氣流下游側(cè)的截面積比上述排氣管的氣流上游側(cè)的截面積大。
2.如權(quán)利要求1所述的熱處理裝置,其特征在于,在將上述排氣管的與第1熱處理部的連接部分的截面積設(shè)為S1、將上述排氣管的與第2熱處理部的連接部分的截面積設(shè)為S2、將上述第1熱處理部?jī)?nèi)部的高度設(shè)為H1、將上述第1熱處理部?jī)?nèi)部的高度與上述第2熱處理部?jī)?nèi)部的高度之和設(shè)為H2時(shí),上述排氣管的截面積滿足下述的公式S2/S1=(H2/H1)a,其中0.1≤a≤0.9。
3.如權(quán)利要求2所述的熱處理裝置,其特征在于,上述排氣管具有作為管壁的一部分的隔板;上述熱處理裝置具有將上述隔板作為管壁的一部分、且向上述第1熱處理部及第2熱處理部供給氣體的供氣管。
4.如權(quán)利要求3所述的熱處理裝置,其特征在于,上述排氣管的管壁與上述第1熱處理部及第2熱處理部的壁面接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的熱處理裝置,其特征在于,在上述排氣管內(nèi)部具有對(duì)從上述第1熱處理部及第2熱處理部排出到上述排氣管的氣體量進(jìn)行調(diào)節(jié)的排氣量調(diào)節(jié)閥。
6.如權(quán)利要求2所述的熱處理裝置,其特征在于,上述排氣管的管壁與上述第1熱處理部及第2熱處理部的壁面接觸。
7.如權(quán)利要求2所述的熱處理裝置,其特征在于,在上述排氣管內(nèi)部具有對(duì)從上述第1熱處理部及第2熱處理部排出到上述排氣管的氣體量進(jìn)行調(diào)節(jié)的排氣量調(diào)節(jié)閥。
8.如權(quán)利要求1所述的熱處理裝置,其特征在于,上述排氣管具有作為管壁的一部分的隔板;上述熱處理裝置具有將上述隔板作為管壁的一部分且向上述第1熱處理部及第2熱處理部供給氣體的供氣管。
9.如權(quán)利要求1所述的熱處理裝置,其特征在于,上述排氣管的管壁與上述第1熱處理部及第2熱處理部的壁面接觸。
10.如權(quán)利要求1所述的熱處理裝置,其特征在于,在上述排氣管內(nèi)部具有對(duì)從上述第1熱處理部及第2熱處理部排出到上述排氣管的氣體量進(jìn)行調(diào)節(jié)的排氣量調(diào)節(jié)閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠防止排氣管內(nèi)產(chǎn)生焦油的熱處理裝置。該熱處理裝置具有集合排氣管(200)、第1爐(100a)及第2爐(100b),第1爐(100a)與集合排氣管(200)的氣流上游側(cè)連接,第2爐(100b)與集合排氣管(200)的氣流下游側(cè)連接,在將集合排氣管(200)的與第1爐(100a)的連接部分的截面積設(shè)為S
文檔編號(hào)C10J3/20GK1908566SQ20061010820
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月3日
發(fā)明者中村泰啟, 松田直子, 吉田勝, 中裕之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
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