热处理炉的制作方法
【专利摘要】本发明的热处理炉(10)具备：炉体(11)；第一搬运路(30)，其用于在外部和炉体(11)之间搬运载置有被处理物(96)的承烧板(95)；气体供应装置(22)，其向炉体(11)内部供应惰性气体；加热器(20)，其用于使炉体(11)内部温度高于外气温度；上方空间形成部(60)，其设置在第一搬运路(30)的铅垂上侧，并形成有在铅垂下侧形成开口且与第一搬运路(30)内连通的上方空间(63)；下方空间形成部(70)，其设置在第一搬运路(30)的铅垂下侧，并形成有在铅垂上侧形成开口且与第一搬运路(30)内连通的下方空间(73)；及吸引装置(77)，其用于吸引下方空间(73)。
【专利说明】
热处理炉
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种热处理炉。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，作为对被处理物进行热处理的热处理炉已知的是，具备用于进行热处理的炉体、和向炉体搬运被处理物或者从炉体搬运被处理物的搬运路的热处理炉。例如专利文献I中记载了如下一种加热装置，该加热装饰具备对被加热物进行加热的加热主体部、和向加热主体部搬运被处理物或者从加热主体部搬运被加热物的搬运路的加热装置。在该加热装置中，在搬运路设置有向其上部远离加热主体部的方向倾斜且在内部形成有空洞的外气流入阻止部。通过设置该外气流入阻止部，温度比外气的温度高的加热主体部内的气体沿着外气流入阻止部的隔壁迅速流动，从而能够抑制外气的流入。另外，还具有抑制气体向外气流出的效果。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献1:日本国特开2008-128544号公报
【发明内容】
[0005]发明要解决的问题
[0006]但是，专利文献I中记载的外气流入阻止部的主要目的是阻止外气的流入，抑制气氛气体向外部流出的效果不明显。另外，抑制外气流入的效果也有待进一步提高。
[0007]本发明是鉴于上述实际情况而作出的，其主要目的在于充分抑制外气流入炉体或气氛气体向外部流出的现象。
[0008]解决课题的方法
[0009]本发明的热处理炉是一种热处理炉，其为对载置于承烧板(setter)的被处理物进行热处理的热处理炉，其具备:
[0010]炉体，在其内部对所述被处理物进行热处理；
[0011]第一搬运路，其用于在外部和所述炉体之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板；
[0012]气体供应单元，其向所述炉体内部供应作为气氛气体的惰性气体；
[0013]加热单元，其用于使所述炉体内部的气氛温度高于外气的温度；
[0014]上方空间形成部，其设置在所述第一搬运路的铅垂上侧，并形成有在铅垂下侧形成开口且与该第一搬运路内连通的上方空间；
[0015]下方空间形成部，其设置在所述第一搬运路的铅垂下侧，并形成有在铅垂上侧形成开口且与该第一搬运路内连通的下方空间；及
[0016]下方空间吸引单元，其用于吸引所述下方空间。
[0017]在本发明的热处理炉中，向炉体供应惰性气体，炉体的气氛气体被加热成比外气高的温度。因此，从炉体向第一搬运路流出的气氛气体存在的情况下，该气氛气体容易滞留在设置于第一搬运路的铅垂上侧的上方空间。据此，抑制气氛气体穿过第一搬运路向外部流出。另外，通过气氛气体的滞留，上方空间容易形成高于炉体内部的压力的高压状态。据此，欲将从炉体内部流出的气氛气体推回炉体内部的力发挥作用，从而抑制气氛气体的流出。进一步地，通过对设置在第一搬运路的铅垂下侧的下方空间进行吸引，能够形成从上方空间经由第一搬运路而流向下方空间的气体流动。因此，该流动作为气帘(air curtain)而发挥作用，由此在外部和炉体内部之间的第一搬运路能够抑制气体的流入流出。通过以上，能够充分抑制外气流入炉体或气氛气体向外部流出。此处，第一搬运路，既可以用于将承烧板从外部搬入炉体，也可以用于将承烧板从炉体搬出至外部。另外，所述气体供应单元也可以兼做所述加热单元。例如，所述气体供应单元也可以设置成供应比外气温度高的惰性气体的单元。进一步地，所述下方空间吸引单元及所述气体供应单元以保持所述上方空间的压力高于所述炉体内部的压力的方式，设置成分别进行对所述下方空间的吸引及所述惰性气体的供应也可。这样的话，欲将从炉体内部流出的气氛气体推回炉体内部的力就变得容易发挥作用。
[0018]本发明的热处理炉也可以具备第二搬运路，其用于在所述第一搬运路和所述炉体之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板的搬运路，其搬运方向的长度L为10mm以上且100mm以下。通过将第二搬运路的搬运方向长度L设定为10mm以上，能够更好地抑制炉体的气氛气体的流出。
[0019]在本发明的热处理炉中，也可以具备用于在外部和所述第一搬运路之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板的第三搬运路，其中，将所述承烧板在所述第三搬运路上搬运时的、所述承烧板在该第三搬运路内的铅垂上方向上的间隙的大小设定为间隙高度H时，该间隙高度H的最小值Hmin超过Omm且在50mm以下。该最小值Hmin设定得越小,气体越不容易穿过第三搬运路，因此能更好地抑制外气流入炉体或气氛气体向流出外部。
[0020]在本发明的热处理炉中，将与所述承烧板的搬运方向垂直且与水平方向平行的方向作为左右方向，将所述承烧板在所述第一搬运路上搬运时的、从该第一搬运路的左端至所述承烧板的所述左右方向的间隙的大小作为左间隙宽度并且将所述承烧板在所述第一搬运路上搬运时的、从该第一搬运路的右端至所述承烧板的所述左右方向的间隙的大小作为右间隙宽度WK，这时所述左间隙宽度I及所述右间隙宽度^均可以为1mm以上且150mm以下的范围。通过将左间隙宽度I及右间隙宽度Wk均设定在1mm以上，从上方空间经由第一搬运路而朝向下方空间的气体的流量变大。因此，这种流动容易作为气帘而发挥作用，从而能更好地抑制气体的流入流出。另外，通过将左间隙宽度\及右间隙宽度Wk均设定在150mm以下，由于能够抑制在第一搬运路上气体向沿着搬运路的方向流动，所以能更好地抑制气体的流入流出。
[0021]本发明的热处理炉也可以具备:第二搬运路，其用于在所述第一搬运路和所述炉体之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板；第二搬运单元，其具有配置在所述第二搬运路的多个第二搬运辊子，且通过该第二搬运辊子将所述承烧板向规定的搬运方向搬运；及流通抑制构件，其用于抑制气体在所述搬运方向上相邻的所述第二搬运辊子之间的间隙以铅垂方向流通。这样的话，来自炉体的气氛气体穿过第二搬运路时难以从第二搬运辊子流向下侧，从而来自炉体的气氛气体容易被引导至上方空间。因此，能更好地抑制气氛气体向外部的流出。
[0022]本发明的热处理炉也可以具备:第二搬运路，其用于在所述第一搬运路和所述炉体之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板；第一搬运单元，其具有配置在所述第一搬运路的多个第一搬运辊子，且通过该第一搬运辊子将所述承烧板向规定的搬运方向上搬运；及第二搬运单元，其具有配置在所述第二搬运路的多个第二搬运辊子，并且通过该第二搬运辊子将所述承烧板向所述搬运方向搬运，其中，所述多个第二搬运辊子之间的间隔比所述第一搬运辊子之间的间隔小。这样的话，来自炉体的气氛气体穿过第二搬运路时难以从第二搬运辊子流向下侧，从而来自炉体的气氛气体容易被引导至上方空间。为此，能更好地抑制气氛气体向外部的流出。
[0023]本发明的热处理炉也可以具备:第三搬运路，其用于在外部和所述第一搬运路之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板；第三搬运单元，其具有配置在所述第三搬运路的多个第三搬运辊子，且通过该第三搬运辊子将所述承烧板向规定的搬运方向上搬运；及流通抑制构件，其用于抑制气体在所述搬运方向上相邻的所述第三搬运辊子之间的间隙以铅垂方向流通。
[0024]本发明的热处理炉也可以具备:第三搬运路，其用于在外部和所述第一搬运路之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板；第一搬运单元，其具有配置在所述第一搬运路的多个第一搬运辊子，且通过该第一搬运辊子将所述承烧板向规定的搬运方向上搬运；及第三搬运单元，其具有配置在所述第三搬运路的多个第三搬运辊子，并且通过该第三搬运辊子将所述承烧板向所述搬运方向搬运，其中，多个所述第三搬运辊子之间的间隔比所述第一搬运辊子之间的间隔小。
[0025]在本发明的热处理炉中，所述上方空间形成部，也可以形成向其上部远离所述炉体的方向倾斜的所述上方空间。当比外气温度高的气氛气体从炉体流出时，该气氛气体的流动方向形成为越远离炉体越上升的趋势。从而，由于上方空间向其上部远离炉体的方向倾斜，因此来自炉体的气氛气体容易被引导至上方空间，能更好地抑制向外部的流出。
[0026]在该情况下，所述上方空间形成部也可以具有划分构件，该划分构件为向其上部远离所述炉体的方向倾斜的构件，并且用于将所述上方空间沿着所述承烧板的搬运方向划分为多个划分空间。这样的话，由于多个划分构件向其上部远离所述炉体的方向倾斜，因此来自炉体的气氛气体容易被引导至上方空间。在该情况下，所述多个划分空间也可以在所述上方空间中的上方互相连通。这样的话，当来自炉体的气氛气体在第一搬运路流通时，容易产生如下流动:气氛气体穿过多个划分空间中的任意一个而流向上方空间的上方，并且从上方空间的上方流经其他划分空间而返回到炉体的流动，从而提高了使气氛气体返回到炉体而抑制向外部流出的效果。
[0027]在本发明的热处理炉中，所述下方空间形成部，也可以形成向其下部靠近所述炉体的方向倾斜的所述下方空间。当外气在第一搬运路流通时，由于炉体的气氛气体的温度高，因此该外气流动的方向形成为越靠近炉体越下降的趋势。从而，由于下方空间向其下部靠近炉体的方向倾斜，因此外气容易被引导至下方空间，能更好地抑制向炉体的流入。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是热处理炉10的纵剖视图。
[0029]图2是图1的A视图。
[0030] 图3是图2的B-B剖视图。
[0031 ] 图4是流通抑制构件80的立体图。
[0032]图5是试验炉110的纵剖视图。
[0033]附图标记说明
[0034]10:热处理炉；11:炉体；lla:处理空间；12:前端面；13:后端面；14、15:开口 ；16、17:气体供应口 ；18:流出口 ；19:排气口 ；20:加热器；21:炉内搬运辊子；22、24:气体供应装置；26:流量调节阀；28:排气阀；30:第一搬运路；34:第一搬运机构；35:第一搬运辊子；40:第二搬运路；44:第二搬运机构；45:第二搬运辊子；50:第三搬运路；52:搬运口 ；54:第三搬运机构；55:第三搬运辊子；60:上方空间形成部；62:外壁；63:上方空间；64a、64b:划分构件；65a-65c:划分空间；70:下方空间形成部；72:外壁；73:下方空间；74a,74b:划分构件；75a-75c:划分空间；76:吸引口 ；77:吸引装置；80:流通抑制构件；81:支柱；90:控制器；95:承烧板；96:被处理物；110:试验炉;D1、D2:线段
【具体实施方式】
[0035]接下来，参照附图对本发明的实施方案进行说明。图1是本发明一实施方案的热处理炉10的纵剖视图。图2是图1的A视图。图3是图2的B-B剖视图。此外，在图2、3中，省略了载置于承烧板95的被处理物96。热处理炉10具备:炉体11、第一搬运路30、第二搬运路40、第三搬运路50、上方空间形成部60、下方空间形成部70、及控制器90。该热处理炉10作为:在炉体11的处理空间Ila内搬运载置有多个被处理物96的承烧板95的同时对被处理物96进行热处理的辊道窑而构成。
[0036]炉体11是形成大致长方体的绝热结构体，具有:作为内部空间的处理空间Ila ;开口 14、15，其分别在炉体的前端面12(图1的左端面)及后端面13(图1的右端面)形成，并成为从外部向处理空间Ila的出入口。在处理空间Ila内，多个炉内搬运辊子21沿规定的搬运方向从开口 14至开口 15配置。此外，在本实施方案中，搬运方向为从前方朝向后方的方向(从图1的左边朝向右边的方向)。通过该炉内搬运辊子21的旋转，载置有多个被处理物96的承烧板95，从开口 14穿过处理空间Ila内而搬运至开口 15。另外，在处理空间Ila内，以从上下夹住多个炉内搬运辊子21的方式，在炉体11的顶部及底部配置有多个加热器20。加热器20，以其长尺寸方向形成为与搬运方向垂直相交的方向(左右方向)的方式配置，并沿着搬运方向配置有多个。加热器20是，用于加热穿过处理空间Ila内的被处理物96或处理空间Ila的气氛的加热器，例如由SiC加热器等陶瓷加热器而构成。此外，不限于加热器20，只要是气体燃烧器等能够对被处理物96进行热处理的加热装置即可。
[0037]另外，在炉体11的底部中的后端面13侧，形成有与气体供应装置22连接且可以向处理空间Ila供应气氛气体的气体供应口 16。在炉体11的底部的前端面12侧，形成有与气体供应装置24连接且可以向处理空间Ila供应气氛气体的气体供应口 17。此外，气体供应装置22、24作为热风产生炉而构成，并且用于将作为气氛气体例如氮气等惰性气体加热至外气温度以上后供应至处理空间11a。在炉体11的顶部部分中的前端面12侧，形成有与流量调节阀26连接且可以使处理空间Ila的气氛流出的流出口 18。流量调节阀26，经由配管而与气体供应装置22、24连接，将处理空间Ila的气氛作为气体供应装置22、24吸引的气体而进行循环。此外，经过流量调节阀26的气体，也可以利用过滤器等除去惰性气体以外的不需要成分(例如氧气、水等)之后供应至气体供应装置22、24。在炉体11的顶部的内部流出口 18的后方，形成有与排气阀28连接且可以排出处理空间Ila的气氛的排气口 19。此外，流出口 18及排气口 19的配置不限于此。例如，也可以将排气口 19配置在比流出口 18更靠近前端面12的一侧。
[0038]第一搬运路30、第二搬运路40、第三搬运路50是，从外部至炉体11的开口 14的承烧板95及被处理物96的搬入路。这些搬运路，从外部朝向炉体11，按照第三搬运路50，第一搬运路30，第二搬运路40的顺序排列。以下，按照此顺序进行说明。
[0039]第三搬运路50，是用于将承烧板95及被处理物96从外部搬运至第一搬运路30的搬入路，其作为管路而构成。该第三搬运路50，具有作为从外部的搬入口的搬运口 52，并配置有:将承烧板95向搬运方向搬运的第三搬运机构54的第三搬运辊子55 ;流通抑制构件80。第三搬运机构54具备:多个第三搬运辊子55 ;使第三搬运辊子55旋转驱动的未图示的马达等。多个(在本实施方案中为三个)第三搬运辊子55，沿着搬运方向在第三搬运路50内以等间隔配置。流通抑制构件80是板状的构件，并以表面平行于搬运方向的方式配置。图4是流通抑制构件80的立体图。该流通抑制构件80，以填补相邻的第三搬运辊子55在搬运方向(前后方向)上的间隙的方式配置有多个(在本实施方案中为两个)(参照图1、3、4)。另外，流通抑制构件80通过上下贯通第三搬运路50的底部且固定于底部的两根支柱81，在左右方向的两侧被支撑(参照图4)。
[0040]第一搬运路30，是用于将承烧板95及被处理物96从第三搬运路50搬运至第二搬运路40的搬入路，其作为管路而构成。在该第一搬运路30，配置有将承烧板95向搬运方向搬运的第一搬运机构34的第一搬运辊子35。第一搬运机构34具备:多个第一搬运辊子35 ;使第一搬运辊子35旋转驱动的未图示的马达等。多个(在本实施方案中为三个)第一搬运辊子35，沿着搬运方向在第一搬运路30内以等间隔配置。
[0041]在该第一搬运路30的铅垂上侧设置有上方空间形成部60。该上方空间形成部60，具有下方向形成开口的箱状的外壁62，并形成有作为该外壁62的内部空间的、在铅垂下侧形成开口且与第一搬运路30内连通的上方空间63。外壁62除了下方向的开口以外形成气密结构，与不经由第一搬运路30的外部几乎不产生气体的流入流出。此外，在外壁62中，前方(图1的左方)的壁部及后方(图1的右方)的壁部，向其上部远离炉体11的方向倾斜。据此，上方空间63形成为具有向其上部远离炉体11的方向倾斜的形状的空间。另外，上方空间形成部60，在外壁62的内部具备划分构件64a、64b，该划分构件64a、64b向其上部远离炉体11的方向倾斜的。该划分构件64a、64b，是按照从前方朝向后方的顺序配置的平板状构件，虽然省略了图示，但左右方向的两端例如通过焊接等安装在外壁62的左右壁部。划分构件64a、划分构件64b、外壁62的前方壁部、及外壁62的后方壁部,均从前方朝向上方以相同的角度Θ1倾斜。只要倾斜的角度Θ1超过0°且不足90°即可。虽然没有特别限定，例如可以将角度Θ I设置为30-60°。通过该划分构件64a、64b，上方空间63的一部分被划分成划分空间65a-65c。划分空间65a,是由外壁62的前方的壁部和划分构件64a划分的空间。划分空间65b，是由划分构件64a和划分构件64b划分的空间。划分空间65c，是由划分构件64b和外壁62的后方的壁部划分的空间。这些划分空间65a-65c，均在第一搬运路30内下方形成开口。另外，划分构件64a、64b均不与外壁62的顶部接触。因此，划分空间65a-65c在上方空间63中的上方(外壁62的顶部附近)互相连通。
[0042]另外，在第一搬运路30的铅垂下侧设置有下方空间形成部70。该下方空间形成部70，具有上方向形成开口的箱状的外壁72，并形成有作为该外壁72的内部空间的、在铅垂上侧形成开口且与第一搬运路30内连通的下方空间73。外壁72除了上方向的开口以外形成气密结构，与不经由第一搬运路30的外部几乎不产生的气体的流入流出。此外，在外壁72中，前方(图1的左方)的壁部及后方(图1的右方)的壁部，向其下部靠近(上部远离)炉体11的方向倾斜。据此，下方空间73形成为具有向其下部接近炉体11的方向倾斜的形状的空间。另外，下方空间形成部70，在外壁72的内部具备划分构件74a、74b，该划分构件74a，74b向其下部靠近炉体11的方向倾斜。该划分构件74a、74b，是按照从后方向前方的顺序配置的平板状构件，虽然省略了图示，但左右方向的两端例如通过焊接等安装在外壁72的左右壁部。划分构件74a、划分构件74b、外壁72的前方壁部、及外壁72的后方壁部，均从后方向下方以相同的角度Θ2倾斜。只要倾斜的角度Θ2超过0°且不足90°即可。虽然没有特别限定，例如可以将角度Θ 2设置为30-60°。通过该划分构件74a、74b，下方空间73的一部分被划分为划分空间75a-75c。划分空间75a，是由外壁72的后方的壁部和划分构件74a划分的空间。划分空间75b，是由划分构件74a和划分构件74b划分的空间。划分空间75c，是由划分构件74b和外壁72的前方的壁部划分的空间。这些划分空间75a-75c，均在第一搬运路30内下方形成开口。另外，划分构件74a、74b，均不与外壁72的底部接触。因此，划分空间75a-75c在下方空间73中的下方(外壁72的底部附近)互相连通。此外，第一搬运辊子35在每个划分空间75a-75c的上方的开口部分分别配置有一个。另外，在外壁72的底部，形成有与吸引装置77连接且用于吸引下方空间73的吸引口 76。吸引装置77，经由吸引口 76而吸引下方空间73内的气体并排气。
[0043]第二搬运路40，是用于将承烧板95及被处理物96从第一搬运路30搬运至炉体11的开口 14的搬入路，并作为管路而构成。在该第二搬运路40配置有:将承烧板95向搬运方向搬运的第二搬运机构44的第二搬运辊子45 ;及流通抑制构件80。第二搬运机构44具备多个第二搬运辊子45、及使第二搬运辊子45旋转驱动的未图示的马达等。多个(在本实施方案中为三个)第二搬运辊子45沿着搬运方向在第二搬运路40内以等间隔配置。流通抑制构件80与配置在第三搬运路50的构件是相同的构件。流通抑制构件80，以填补相邻的第二搬运辊子45在搬运方向(前后方向)上的间隙的方式配置有多个(在本实施方案中为两个)。另外，流通抑制构件80通过上下贯通第二搬运路40的底部且固定于底部的两根支柱81，在左右方向的两侧被支撑(参照图4)。
[0044]此外，第一搬运路30和第三搬运路50构成连续的管路。在本实施方案中，将连接上方空间形成部60的开口的前端部和下方空间形成部70的开口的前端部的线段Dl作为第一搬运路30和第三搬运路50的边界。同样，第一搬运路30和第二搬运路40构成连续的管路。在本实施方案中，将连接上方空间形成部60的开口的后端部和下方空间形成部70的开口的后端部的线段D2作为第一搬运路30和第二搬运路40的边界。另外，第二搬运路40的搬运方向长度L为10mm以上且100mm以下。搬运方向长度L是，与第二搬运路40相邻的开口 14和第一搬运路30之间的距离。在本实施方案中，如图1所示，搬运方向长度L，是从开口 14的开口端(=前端面12)至外壁62开始倾斜的部分(上方空间形成部60的开口的后端部)的、在搬运方向上的长度。另外，上述第一至第三搬运辊子35、45、55的上端，均位于和搬运口 52的下端及开口 14的下端大致相同的高度。
[0045]控制器90，作为以CPU中心的微处理器而构成。该控制器90向气体供应装置22、24输出控制信号，由此控制分别经由气体供应口 16、气体供应口 17而向炉体11供应的惰性气体的供应量或供应温度。控制器90向流量调节阀26输出控制信号，由此控制从流出口 18向气体供应装置22、气体供应装置24循环的气体的量，或者向排气阀28输出控制信号而控制从处理空间Ila排出的气氛气体的量。另外，控制器90向吸引装置77输出控制信号，由此控制经由吸引口 76的来自下方空间73的气体的吸引量(吸引速度)。进一步地，控制器90向加热器20输出控制信号而调整处理空间Ila的温度，或者向炉内搬运辊子21、第一搬运机构34、第二搬运机构44、第三搬运机构54的未图示的马达输出驱动信号，从而使炉内搬运辊子21、第一搬运辊子35、第二搬运辊子45、第三搬运辊子55进行旋转。
[0046]承烧板95，由具有高耐蚀性或耐热性的材料构成，以经得住在炉体11中的被处理物96的热处理(例如，陶瓷等)。承烧板95，只要可以载置搬运被处理物96即可，例如可以是平板状，也可以是网状。
[0047]被处理物96，在穿过炉体11内时通过来自加热器20的热例如进行烧成等热处理。虽然没有特别限定，在本实施方案中，被处理物96是层叠陶瓷制电介质和电极的层叠体(对于尺寸，例如长宽在1_以内)，并且在烧成后成为陶瓷电容器的芯片。
[0048]接下来，说明使用这样构成的热处理炉10对被处理物96进行热处理的情况。首先，控制器90使未图示的马达工作而使炉内搬运辊子21、第一搬运辊子35、第二搬运辊子45、第三搬运辊子55旋转，并且向加热器20通电使加热器20发热。各搬运辊子的旋转速度，根据被处理物96的热处理所需时间而预先设定。加热器20的输出是根据在处理空间Ila内对被处理物96进行热处理时的温度(例如1000°C左右等)而预先设定的。接着，准备多个载置有多个被处理物96的承烧板95，并将其依次载置在第三搬运路50的搬运口 52侧的第三搬运辊子55上。在本实施方案中，如图2、3所示，承烧板95，以彼此之间在左右方向(垂直于搬运方向的方向)上没有间隙的方式配置多张(在本实施方案中为四张)，这四张承烧板95以彼此之间在前后方向上也没有间隙的方式依次载置于第三搬运辊子55上。载置于第三搬运辊子55的承烧板95，通过多个搬运辊子的旋转，按照第三搬运路50、第一搬运路30、第二搬运路40的顺序搬送，并从开口 14依次搬入至炉体11内。在图3中，示出了按照这样的方式依次搬运左右四张X前后三张共计十二张的情况。然后，在承烧板95穿过炉体11内的期间，对被处理物96进行热处理，之后被处理物96与承烧板95 —起从开口 15被搬出。这样，在热处理炉10中，一边依次搬运载置被处理物96的承烧板95，一边通过加热器20进行热处理。
[0049]此外，在搬运承烧板95期间，控制器90控制气体供应装置22而使气体供应装置22向炉体11内供应惰性气体，同时控制流量调节阀26及排气阀28使气氛气体从炉体11流出、排出。另外，控制器90控制吸引装置77而使其从下方空间73吸引气体。对于这些供应或吸引等的量(速度)而言，也可以例如通过实验等而预先设定，以使能够使处理空间Ila保持为规定的气氛；也可以控制器90根据例如来自未图示的温度传感器等传感器的检测信号取得处理空间Ila的信息(温度等)，并且控制器90根据该信息调整供应量等。此夕卜，气体供应装置24在承烧板95因某种问题而不能连续供应，由此在搬运路内承烧板95的队列中断的情况等使用。在不存在承烧板95的情况下，由于第一搬运路30、第二搬运路40、第三搬运路50的空间会相应地被扩大，外气变得容易流入炉体11。因此，在这种情况下，控制器90使气体供应装置24也供应惰性气体，从而保持处理空间Ila内的气氛。此外，也可以使来自气体供应装置22的供应量增多，以此代替气体供应装置24。
[0050]此处，对搬运承烧板95时的、承烧板95和搬运路的间隙进行说明。在本实施方案中，为进行热处理确定了第一搬运路30、第二搬运路40、第三搬运路50的形状或承烧板95的形状及配置的方法，以使搬运承烧板95时的间隙高度H的最小值Hmin、左间隙宽度\，右间隙宽度Wk分别在规定范围内。以下，对这些值进行说明。
[0051]间隙高度H是，承烧板95在第三搬运路50上搬运时的、承烧板95在第三搬运路50内的铅垂上方向的间隙的大小。另外，第三搬运路50内的该间隙高度H的最小值是最小值Hmin。此处，如图1所示，本实施方案的第三搬运路50，形成为顶部高度从前方(搬运口52)至后方(线段Dl的部分)没有变化的形状。因此，在第三搬送路50内搬送承烧板95时的间隙高度H，在第三搬运路50的所有位置都一样。为此，在本实施方案中，最小值Hmin成为和间隙高度H—样的值(参照图1、2)。优选地,这样确定的最小值Hmin为超过Omm且50mm以下。因此，优选地，预先设定第三搬运路50的顶部高度(从第三搬运辊子55的上端至顶部的高度)或承烧板95的厚度，以使最小值Hmin在该范围内。此外，例如在第三搬运路50的顶部的一部分变低的情况下，或存在有从第三搬运路50的顶部向下方突出的板状构件的情况下等，间隙高度H在承烧板95穿过该部分时变小。这样地，间隙高度H在整个第三搬运路50不固定的情况下，承烧板95在铅垂上方向的间隙变得最小时的间隙高度H成为最小值Hmin。
[0052]左间隙宽度\是，承烧板95在第一搬运路30上搬运时的、从第一搬运路30的左端至承烧板95的左右方向间隙的大小。此外，当在左右方向排列多个承烧板95并进行搬运时，将从第一搬运路30的左端至最近的承烧板95的距离作为左间隙宽度％。同样，右间隙宽度Wk是，承烧板95在第一搬运路30搬运时的、从第一搬运路30的右端至承烧板95的左右方向间隙的大小。此外，当在左右方向排列多个承烧板95并进行搬运时，将从第一搬运路30的右端至最近的承烧板95的距离作为右间隙宽度WK。此处，如图3所示，本实施方案的第一搬运路30，形成为左右方向上的宽度从前方(线段Dl的部分)至后方(线段D2的部分)无变化的形状。因此，在第三搬运路50内搬运承烧板95时的左间隙宽度1、右间隙宽度WK，在第一搬运路30的所有位置都一样。优选地，这样确定的左间隙宽度1、右间隙宽度WK，在整个第一搬运路30上为1mm以上且150mm以下。换言之，优选地，不存在如下部分:在搬运承烧板95时，左间隙宽度1、右间隙宽度Wk在整个第一搬运路30上超出1mm以上且150mm以下的范围的部分。因此，优选地，为了使左间隙宽度1、右间隙宽度Wk在该范围内，预先设定第一搬运路30的左右方向宽度或承烧板95的左右方向宽度、承烧板95的左右方向的配置数等。此外，例如第一搬运路30的左右方向宽度在整个第一搬运路30上不固定的情况下，或者承烧板95在第一搬运路30内弯曲通过的情况下，或者在承烧板95的配置不固定的情况下等，在第一搬运路30内使部分的左间隙宽度1、右间隙宽度Wk取不相同的值。优选地，即使在这种情况下，左间隙宽度1、右间隙宽度Wk，在整个第一搬运路30上为1mm以上且150mm以下的范围内。
[0053]此处，阐明下本实施方案的构成要素和本发明的构成要素的对应关系。本实施方案的承烧板95相当于本发明的承烧板，被处理物96相当于被处理物，炉体11相当于炉体，第一搬运路30相当于第一搬运路，气体供应装置22相当于气体供应单元，加热器20及气体供应装置22相当于加热单元，上方空间形成部60相当于上方空间形成部，下方空间形成部70相当于下方空间形成部，吸引装置77相当于下方空间吸引单元。另外，第二搬运机构44相当于第二搬运单元，第三搬运机构54相当于第三搬运单元。
[0054]上面说明的本实施方案的热处理炉10中，在进行热处理时从气体供应装置22向炉体11供应惰性气体，炉体11的气氛气体被加热至比外气高的温度。因此，在从炉体11经过开口 14向第一搬运路30侧流出的气氛气体存在的情况下，该气氛气体容易滞留在设置于第一搬运路30的铅垂上侧的上方空间63。据此，抑制气氛气体穿过第一搬运路30而向外部流出的现象。另外，气氛气体的滞留使上方空间63容易形成压力高于炉体11内部的压力的高压状态。据此，欲将从炉体11内部流出的气氛气体推回炉体11内部的力发挥作用，从而抑制气氛气体的流出。进一步地，吸引装置77对设置在第一搬运路30的铅垂下侧的下方空间73进行吸引，由此能够形成:从上方空间63经由第一搬运路30 (有承烧板95的情况下，经由承烧板95的左右的间隙)而流向下方空间73的气体流动。因此，这种流动作为气帘而发挥作用，由此在外部和炉体11内部之间的第一搬运路30能够抑制气体的流入流出。通过以上，能够充分抑制外气流入炉体11或气氛气体向外部流出。此外，外气流入时，由于存在例如氧气、水、微粒子等不需要成分流入至炉体11内而给热处理带来不良影响的情况，因此存在想要抑制这种情况的要求。另外，由于炉体11内部的气氛气体例如含有惰性气体或从被处理物96产生的气体等，因此存在不希望其流到外部的要求。在本发明的热处理炉中，通过抑制气体的流入流出容易满足这些要求。
[0055]另外，热处理炉10具备第二搬运路40，其为用于在第一搬运路30和炉体11之间搬运载置有被处理物96的承烧板95的搬运路，并且其搬运方向的长度L为10mm以上且100mm以下。通过将第二搬运路40的搬运方向的长度L设定在10mm以上，能够更好地抑制来自炉体11的气氛气体的流出。
[0056]进一步地，热处理炉10具备第三搬运路50，其用于在外部和第一搬运路30之间搬运载置有被处理物96的承烧板95。此时，通过将上述的间隙高度H的最小值Hmin设定为超过Omm且在50mm以下，能够更好地抑制外气向炉体11流入或气氛气体向外部流出。这是因为随着最小值Hmin减小，在第三搬运路50内存在气体难以穿过的部分(在高度方向上承烧板95和第三搬运路50之间的间隙小的部分)。
[0057]进一步地，另外，通过将左间隙宽度I及右间隙宽度Wk均设定在1mm以上，承烧板95和第一搬运路30的左右方向的间隙变得充分大，由此从上方空间63经由第一搬运路30而朝向下方空间的气体的流量变大。因此，这种流动容易作为气帘发挥作用，从而能更好地抑制气体的流入流出。另外，通过将左间隙宽度\及右间隙宽度Wk均设定在150mm以下，能够在第一搬运路30抑制气体流向沿搬运路的方向(前后方向)，因此能更好地抑制气体的流入流出。
[0058]另外，热处理炉10具备:第二搬运路40，其用于在第一搬运路30和炉体11之间搬运载置有被处理物96的承烧板95 ;第二搬运机构44，其具有配置于第二搬运路40的多个第二搬运辊子45，并且通过第二搬运辊子45将承烧板95向规定的搬运方向搬运；及流通抑制构件80，其用于抑制气体在搬运方向上相邻的第二搬运辊子44之间的间隙以铅垂方向流通。因此，来自炉体11的气氛气体在穿过第二搬运路40时难以从第二搬运辊子45流向下侧，从而来自炉体11的气氛气体容易被引导至上方空间63。为此，能更好地抑制气氛气体向外部流出。
[0059]另外，上方空间形成部60形成有向其上部远离炉体11的方向倾斜的上方空间63。比外气温度高的气氛气体从炉体11流出时，该气氛气体流动的方向形成为越远离炉体11越上升的趋势。为此，通过使上方空间63向其上部远离炉体11的方向倾斜，由此来自炉体11的气氛气体容易被引导至上方空间63，从而能够更好地抑制向外部的流出。
[0060]另外，上方空间形成部60具有划分构件64a、64b，该划分构件64a，64b为向其上部远离炉体11的方向倾斜的构件，并且用于将上方空间63沿承烧板的搬运方向划分为多个划分空间65a-65c。为此,通过使多个划分构件64a、64b向其上部远离炉体11的方向倾斜，由此来自炉体11的气氛气体容易被引导至上方空间63。而且，多个划分空间65a-65c，在上方空间63中的上方互相连通。为此，当来自炉体11的气氛气体在第一搬运路30流通时，容易产生如下流动:气氛气体穿过多个划分空间65a-65c中的任意一个而流向上方空间63的上方，并且从上方空间63的上方流经其他划分空间而返回到炉体的流动。例如，产生欲以如下方式进行的流动:从第一搬运路30经由划分空间65a、65b而流向上方，并穿过上方空间63中的上方并经过划分空间65c而流向下方，由此再返回到炉体11。据此，提高了使气氛气体返回到炉体11而抑制向外部流出的效果。
[0061]另外，下方空间形成部70形成有向其下部靠近炉体11的方向倾斜的下方空间73。当外气流入至第一搬运路30时，由于炉体11的气氛气体的温度更高，因此该外气流动的方向为越靠近炉体11越下降的趋势。因此，通过使下方空间73向其下部靠近炉体11的方向倾斜，外气容易被引导至下方空间73，从而能更好地抑制向炉体11的流入。
[0062]此外，本发明不限定于上述任何实施方案，当然也可在本发明的技术范围内实施各种方案。
[0063]例如，在上述实施方案中，虽然在多个第三搬运辊子55之间或多个第二搬运辊子45之间配置了流通抑制构件80，但不限于此。例如，也可以将第二搬运辊子45的搬运方向的间隔设置成小于第一搬运辊子35之间的间隔，以代替流通抑制构件80。这样的话，与设置有流通抑制构件80时一样，气体难以在第二搬运辊子45之间的间隙以铅垂方向流通。因此，与流通抑制构件80 —样，能够得到更好地抑制气氛气体向外部流出的效果。第三搬运辊子55的间隔，也同样地设置成小于第一搬运辊子35的搬运方向的间隔。或者，也可以将带子(belt)架设在多个第二搬运辊子45而用作搬运承烧板95的传送带，以代替流通抑制构件80。在该情况下，通过采用带子来使气体难以在多个第二搬运辊子45的搬运方向的间隙以铅垂方向流通。即，带子作为流通抑制构件发挥作用。即使这样，也能得到更好地抑制气氛气体向外部流出的效果。第三搬运辊子55也同样可以用作传送带。
[0064]在上述实施方案中，虽然以第一搬运路30、第二搬运路40、第三搬运路50，作为从外部至炉体11的开口 14的、承烧板95及被处理物96的搬入路，但也可以用作搬出路。另外，在上述实施方案中，仅在开口 14侧设置了第一搬运路30、第二搬运路40、第三搬运路50、上方空间形成部60、下方空间形成部70，但也可以在开口 15侧设置与此相同的结构(前后方向对称的结构)。这样的话，也能够抑制开口 15与外部之间的气体的流入流出。
[0065]在上述实施方案中，流通抑制构件80由两根支柱81支撑，但也可以由从第二搬运路40或第三搬运路50的底部向上方突出的板状支持构件支撑。例如，通过由具有沿上下及左右的表面的板状支持构件来支撑流通抑制构件80，由此能够通过流通抑制构件80来抑制气体在铅垂方向的流动，并且能够通过板状支持构件来抑制在第二搬运辊子45或第三搬运辊子55的下侧中的、气体在前后方向的流动。
[0066]【实施例】
[0067][实施例1]
[0068]作为实施例1的热处理炉，制作了图5所示的试验炉110。在该试验炉110中，除了在炉体11内不具备加热器20、炉内搬运辊子21、以及不具有开口 15之外，与上述实施方案的热处理炉10具有相同的结构。在该试验炉110中，搬运口 52的尺寸是:上下方向的高度为30mm，左右方向的宽度为1270mm。另外，第二搬运路40的搬运方向的长度L为200mm，第一搬运路30和第三搬运路50的搬运方向的长度共计(=从搬运口 52至第二搬运路40的长度)500mm。炉体11的尺寸是:上下方向的高度为300mm，前后方向的长度为500mm，左右方向宽度的宽度为1500mm。上方空间形成部60的倾斜角度Θ I为45°，下方空间形成部70的倾斜角度Θ 2为45°。上方空间形成部60的容积为0.08m3、下方空间形成部70的容积为0.04m3。
[0069]在该试验炉110中，利用以下的条件进行了试验。首先，在第一搬运路30、第二搬运路40、第三搬运路50内，无间隙地配置左右方向为四张、前后方向为三张共计十二张的承烧板95。承烧板95的左右方向四张的宽度的合计值为1210mm。据此，左间隙宽度1、右间隙宽度Wk，在整个第一搬运路30上均为30mm。另外，承烧板95的前后方向的三张的合计长度为900mm。承烧板95在上下方向上的厚度为17mm。据此,最小值Hmin为13mm(搬运口 52的开口高度30mm减去承烧板95的厚度17mm)。在该状态下，不进行承烧板95的搬运，将吸引装置77的吸引力设定为500L/min、将炉体11内的温度设置为80°C、将来自气体供应装置22的氮气的供应量设定为100L/min，并测量了经过1_2小时后的炉体11内的氧气浓度及氮气从搬运口 52向外部的泄露量。此外，将从气体供应装置22供应的氮气的氧气浓度设定为Ippm以下。另外，在试验中形成了如下状态:将流量调节阀26开放并关闭全部排气阀28，并且仅通过流出口 18进行气氛气体的循环，而且没有气氛气体从排气口 19排出的状态。
[0070]在与上述相同的条件下，仅改变了承烧板95的厚度，并进行了多次测量。具体地，分别将承烧板95的厚度设定为12mm、5mm、lmm、0mm(不配置承烧板95)并进行了测量。此外，在各情况下的最小值Hmin为18mm、25mm、29mm、30_。
[0071]如上所述，最小值Hmin为13mm、18mm、25mm、29mm、30mm时的试验后的炉体11的氧气浓度分别为15ppm、40ppm、421ppm、0.351%、1.42%。从这个结果可以看出，随着最小值Hmin的减小,氧气浓度下降,更加抑制外气的流入。此外，在任意一个情况下均未检测到氮气向外部的泄露量。
[0072]本申请以于2013年8月26日提交的日本国专利申请第2013-174886号作为主张优先权的基础，其全部内容以参引方式纳入本说明书。
[0073]【产业上的可利用性】
[0074]本发明可利用于对形成为陶瓷电容器芯片的层叠体进行烧成的处理等的、对被处理物进行热处理的热处理炉。
【权利要求】
1.一种热处理炉，其为对载置于承烧板的被处理物进行热处理的热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备: 炉体，在其内部对所述被处理物进行热处理； 第一搬运路，其用于在外部和所述炉体之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板； 气体供应单元，其向所述炉体内部供应作为气氛气体的惰性气体； 加热单元，其用于使所述炉体内部的气氛温度高于外气的温度； 上方空间形成部，其设置在所述第一搬运路的铅垂上侧，并形成有在铅垂下侧形成开口且与该第一搬运路内连通的上方空间； 下方空间形成部，其设置在所述第一搬运路的铅垂下侧，并形成有在铅垂上侧形成开口且与该第一搬运路内连通的下方空间；及 下方空间吸引单元，其用于吸引所述下方空间。
2.根据权利要求1所述的热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备第二搬运路，其为用于在所述第一搬运路和所述炉体之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板的搬运路，其搬运方向的长度L为10mm以上且100mm以下，。
3.根据权利要求1或2所述的热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备第三搬运路，所述第三搬运路用于在外部和所述第一搬运路之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板，其中， 将所述承烧板在所述第三搬运路上搬运时的、所述承烧板在该第三搬运路内的铅垂上方向上的间隙的大小设定为间隙高度H时,该间隙高度H的最小值Hmin超过Omm且在50mm以下。
4.根据权利要求1-3的任一项所述的热处理炉，其特征在于， 将与所述承烧板的搬运方向垂直且与水平方向平行的方向作为左右方向，将所述承烧板在所述第一搬运路上搬运时的、从该第一搬运路的左端至所述承烧板的所述左右方向的间隙的大小为左间隙宽度\，并且将所述承烧板在所述第一搬运路上搬运时的、从该第一搬运路的右端至所述承烧板的所述左右方向的间隙的大小为右间隙宽度Wk时，所述左间隙宽度I及所述右间隙宽度Wk均为1mm以上且150mm以下的范围。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备: 第二搬运路，其用于在所述第一搬运路和所述炉体之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板； 第二搬运单元，其具有配置在所述第二搬运路的多个第二搬运辊子，且通过该第二搬运辊子将所述承烧板向规定的搬运方向搬运；及 流通抑制构件，其用于抑制气体在所述搬运方向上相邻的所述第二搬运辊子之间的间隙以铅垂方向流通。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备: 第二搬运路，其用于在所述第一搬运路和所述炉体之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板； 第一搬运单元，其具有配置在所述第一搬运路的多个第一搬运辊子，且通过该第一搬运辊子将所述承烧板子昂规定的搬运方向搬运；及 第二搬运单元，其具有配置在所述第二搬运路的多个第二搬运辊子，并且通过该第二搬运辊子将所述承烧板向所述搬运方向搬运，其中，所述多个第二搬运辊子之间的间隔比所述第一搬运辊子之间的间隔小。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备: 第三搬运路，其用于在外部和所述第一搬运路之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板； 第三搬运单元，其具有配置在所述第三搬运路的多个第三搬运辊子，且通过该第三搬运辊子将所述承烧板向规定的搬运方向搬运；及 流通抑制构件，其用于抑制气体在所述搬运方向上相邻的所述第三搬运辊子之间的间隙以铅垂方向流通。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的热处理炉，其特征在于， 所述热处理炉具备: 第三搬运路，其用于在外部和所述第一搬运路之间搬运载置有所述被处理物的所述承烧板； 第一搬运单元，其具有配置在所述第一搬运路的多个第一搬运辊子，且通过该第一搬运辊子将所述承烧板向规定的搬运方向搬运；及 第三搬运单元，其具有配置在所述第三搬运路的多个第三搬运辊子，并且通过该第三搬运辊子将所述承烧板向所述搬运方向搬运，其中，多个所述第三搬运辊子之间的间隔比所述第一搬运辊子之间的间隔小。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的热处理炉，其特征在于， 所述上方空间形成部形成有向其上部远离所述炉体的方向倾斜的所述上方空间。
10.根据权利要求9所述的热处理炉，其特征在于， 所述上方空间形成部具有划分构件，所述划分构件为向其上部远离所述炉体的方向倾斜的构件，并且用于将所述上方空间沿着所述承烧板的搬运方向划分为多个划分空间。
11.根据权利要求10所述的热处理炉，其特征在于， 所述多个划分空间在所述上方空间中的上方互相连通。
12.根据权利要求1-11中的任一项所述的热处理炉，其特征在于， 所述下方空间形成部形成有向其下部靠近所述炉体的方向倾斜的所述下方空间。
【文档编号】F27B9/30GK104422277SQ201410419111
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】青木道郎, 中岛健太, 桥本孝彦 申请人:日本碍子株式会社, Ngk凯伦泰克株式会社