熱処理炉
【課題】熱風供給装置６を共有させることにより製造コストをダウンさせた熱処理炉を提供する。
【解決手段】外側筐体１と、上方空間１Ａが形成されるように外側筐体１の内側に設けられるとともに上面に上部開口２ａが設けられ、その内部が第１の領域Ｘ２と第２の領域Ｘ１とに分かれている内側筐体２と、外側筐体１及び内側筐体２の内部を貫通するように設けられ、内側筐体２内部をワーク３０が通過するように搬送するワーク搬送装置３と、上部開口２ａとワーク搬送装置３との間且つワーク搬送方向Ｘに、複数個が互いの間に隙間５２が形成されるように並列に配置されてワークを加熱するヒータ装置５と、上方空間１Ａと上部開口２ａとヒータ装置５間の隙間５２とを通過してワークを加熱する熱風６ａを供給する単一の熱風供給装置６と、熱風６ａの供給量が第１の領域Ｘ２よりも第２の領域Ｘ１の方が多くなるように調整する熱風供給量調整機構とを有する。
【解決手段】外側筐体１と、上方空間１Ａが形成されるように外側筐体１の内側に設けられるとともに上面に上部開口２ａが設けられ、その内部が第１の領域Ｘ２と第２の領域Ｘ１とに分かれている内側筐体２と、外側筐体１及び内側筐体２の内部を貫通するように設けられ、内側筐体２内部をワーク３０が通過するように搬送するワーク搬送装置３と、上部開口２ａとワーク搬送装置３との間且つワーク搬送方向Ｘに、複数個が互いの間に隙間５２が形成されるように並列に配置されてワークを加熱するヒータ装置５と、上方空間１Ａと上部開口２ａとヒータ装置５間の隙間５２とを通過してワークを加熱する熱風６ａを供給する単一の熱風供給装置６と、熱風６ａの供給量が第１の領域Ｘ２よりも第２の領域Ｘ１の方が多くなるように調整する熱風供給量調整機構とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱処理炉に関し、特にワークに付着した溶剤を揮発させる熱処理炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークに付着した溶剤を揮発させる熱処理炉としては、図１０に示すような構造のものが使用されている。
従来の熱処理炉は、例えば主として樹脂からなるワーク１３０に付着した溶剤の温度を室温から揮発温度まで立ち上がらせるための昇温領域１００ａと、昇温領域１００ａと仕切板１０４により物理的に区画され、昇温領域１００ａで立ち上がせた温度を維持して、ワーク１３０に付着した溶剤を完全に揮発させるための均熱領域１００ｂとの２つの領域から構成されている。
【０００３】
ワーク１３０は、例えば炭素鋼などの金属からなるパレット１２１上に載置され、ワーク搬送装置１２０により昇温領域１００ａ及び均熱領域１００ｂに搬送される。一般に、樹脂を加熱する場合には、電磁波（例えば赤外線や遠赤外線）を利用するヒータが適していることが知られており、樹脂と金属とを同時に加熱するためには、主として樹脂を加熱するヒータと主として金属を加熱する熱風の２つの熱源が必要である。このため、昇温領域１００ａには、主としてパレット１２１の温度を上昇させる熱風１０２ａを供給する熱風供給装置１０１ａと、主としてパレット１２１上に載置されるワーク１３０の温度を上昇させる赤外線ヒータ１０３ａが設けられている。また、均熱領域１００ｂには、主として昇温領域１００ａで上昇させたパレット１２１の温度を維持する熱風１０２ｂを供給する熱風供給装置１０１ｂと、主として昇温領域１００ａで上昇させたワーク１３０の温度を維持する熱風を供給する赤外線ヒータ１０３ｂが設けられている。
【特許文献１】特開平２０００−１６５０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の熱処理炉においては、昇温領域１００ａの熱風供給装置１０１ａが形成する熱風１０２ａは、主としてパレット１２１の温度を上昇させるためのものであるので、温度の維持を目的とする均熱領域１００ｂの熱風供給装置１０１ｂが形成する熱風１０２ｂに比べて、温度を高くする必要がある。このため、従来の熱処理炉においては、昇温領域１００ａ及び均熱領域１００ｂのそれぞれに熱風供給装置１０３ａ、１０３ｂを設けたが、製造コストが高いという課題があった。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みなされたものであり、熱風供給装置を共有させることを可能にすることにより、製造コストをダウンさせた熱処理炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成される。
【０００７】
本発明の第１態様によれば、外側筐体と、
少なくとも上方に空間が形成されるように前記外側筐体の内側に設けられるとともに、上面に上部開口が設けられ、その内部が前記ワークの搬送方向下流側の第１の領域と前記ワークの搬送方向上流側の温度が異なる第２の領域とに、物理的に区画されることなく分かれている内側筐体と、
前記外側筐体及び前記内側筐体の内部を貫通するように設けられ、前記内側筐体の内部をワークが通過するようにワークを搬送するワーク搬送装置と、
前記内側筐体の前記上部開口と前記ワーク搬送装置との間且つ前記第１の領域と前記第２の領域とに、複数個が互いの間に隙間が形成されるように前記ワークの搬送方向に並列に配置されて、前記ワークを加熱するヒータ装置と、前記上方空間と前記上部開口と前記複数のヒータ装置間の前記隙間とを通過して前記ワークを加熱する熱風を前記第１の領域と前記第２の領域とに同時に供給する単一の熱風供給装置と、
前記熱風を、前記第１の領域よりも前記第２の領域の方が、供給量が多くなるように調整して前記ワークに供給する熱風供給量調整機構と、
を有することを特徴とする熱処理炉を提供する。
【０００８】
本発明の第２態様によれば、前記熱風量調整機構は、多数の開口が設けられ、前記内側筐体の前記上部開口と前記ヒータ装置との間且つ前記第１の領域に配置された熱風供給側板状体を有することを特徴とする第１態様に記載の熱処理炉を提供する。
【０００９】
本発明の第３態様によれば、前記熱風量調整機構は、前記内側筐体の前記上部開口と前記ヒータ装置との間に配置された熱風供給側板状体を有し、
前記熱風供給側板状体には、前記第１の領域での開口率が前記第２の領域での開口率よりも小さくなるように多数の開口が設けられていることを特徴とする第１態様に記載の熱処理炉を提供する。
【００１０】
本発明の第４態様によれば、前記熱風供給側板状体は、多数の開口が設けられた第１の板状体と、前記第１の板状体とは前記ワークの搬送方向の長さが異なるように形成されるとともに多数の開口が設けられ、前記第１の板状体と相対的に移動可能に密着されて重ね合わされた第２の板状体を有し、前記第１の板状体と前記第２の板状体との相対位置を調整することで、前記第１の領域での開口率を調整可能としたものであることを特徴とする第３態様に記載の熱処理炉を提供する。
【００１１】
本発明の第５態様によれば、前記熱風供給側板状体の前記第２の領域での開口率は、前記第１の領域での開口率の２倍から４倍であることを特徴とする第３態様又は第４態様に記載の熱処理炉を提供する。
【００１２】
本発明の第６態様によれば、前記熱風量供給機構は、前記第１の領域での開口率が前記第２の領域での開口率よりも小さくなるように多数の開口が設けられた前記内側筐体の前記上部開口で構成されていることを特徴とする第１態様に記載の熱処理炉を提供する。
【００１３】
本発明の第７態様によれば、前記熱風量供給機構は、前記第１の領域にある前記複数のヒータ装置間の隙間を、前記第２の領域にある前記複数のヒータ装置間の隙間よりも小さくなるように調整したものであることを特徴とする第１〜６態様のいずれか一つに記載の熱処理炉を提供する。
【００１４】
本発明の第８態様によれば、前記ヒータ装置は、前記ワークを加熱するヒータと、前記ヒータに直接、前記熱風供給装置で形成された前記熱風が当たらないように前記ヒータの上部を覆う屋根材と、を備えていることを特徴とする第１〜７態様のいずれか一つに記載の熱処理炉を提供する。
【００１５】
本発明の第９態様によれば、前記内側筐体は、一側方にも前記上方空間につながる空間を有するように前記外側筐体の内側に設けられ、
前記ヒータ装置と前記ワーク搬送装置との間且つ前記ワークの搬送方向と平行な前記内側筐体の側面には、前記熱風供給装置で形成されて前記一側方空間へ流入した熱風を前記内側筐体の内部に取り入れるために、側方開口が設けられていることを特徴とする第１〜８のいずれか一つに記載の熱処理炉を提供する。
【００１６】
本発明の第１０態様によれば、前記内側筐体の内部で前記ワーク搬送手段の下方に、多数の開口が設けられた熱風排気側板状体を有し、
前記熱風排気側板状体の前記第２の領域での開口率は、前記熱風供給側板状体の前記第２の領域での開口率と同一又は大きく、
前記熱風排気側板状体の前記第１の領域での開口率は、前記熱風供給側板状体の前記第１の領域での開口率と同一又は大きいことを特徴とする第１〜９態様のいずれか一つに記載の熱処理炉を提供する。
【００１７】
本発明の第１１態様によれば、前記内側筐体の内部で前記熱風排気側板状体の下方且つ前記第１の領域内に、前記熱風を排気するための排気ダクトが設けられていることを特徴とする第１〜１０態様のいずれか一つに記載の熱処理炉を提供する。
【００１８】
本発明の第１２態様によれば、前記ワーク搬送装置が貫通する前記外側筐体及び前記内側筐体の貫通部分の上側は、内側筐体の内部に向かって折れ曲がっていることを特徴とする第１〜１１態様に記載の熱処理炉を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、内側筐体の上部開口と前記複数のヒータ装置間の前記隙間とを通過してワークを加熱する熱風の供給量を、第１の領域よりも第２の領域の方が多くなるように調整してワークに供給するようにしたことにより、同一の熱風供給装置を用いて仕切板等で物理的に区画することなく第１の領域と第２の領域との区別をつけることが可能となり、製造コストをダウンさせた熱処理炉を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
《第１実施形態》
以下に、本発明に係る実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１Ａは本発明の第１実施形態に係る熱処理炉のワーク搬送方向の概略断面図を示し、図１Ｂは本発明の第１実施形態に係る熱処理炉のワーク搬送方向に直交する横方向の概略断面図を示している。図２は、本発明の第１実施形態に係る熱処理炉の具体的構成例を示す斜視図である。
【００２２】
図１Ａ及び図１Ｂにおいて、本第１実施形態の熱処理炉は、外側筐体１と、上方及び一側方に上方空間１Ａ及び側方空間１Ｂを形成するように外側筐体１の内側に設けられた、上面に上部開口部２ａを有する内側筐体２と、外側筐体１の対向する一対の面１ａ、１ｂ及び内側筐体２の中央部を貫通するように設けられ、内側筐体２の内部をワーク３０が通過するようにワーク３０を搬送するワーク搬送装置３とを有している。また、内側筐体２の上部開口２ａとワーク搬送装置３の間には、複数個（例えば８個）が互いの間に隙間５２が形成されるように並列に配置されて、ワーク３０を加熱するヒータ装置５が設けられ、ワーク搬送装置３の下方には、側方空間１Ｂ、上方空間１Ａ、上部開口２ａ、及び複数のヒータ装置５間の隙間５２を通過してワーク３０を加熱する熱風６ａを供給する熱風供給装置６が設けられている。
【００２３】
外側筐体１は、略直方体形状に形成され、ワーク搬送方向Ｘに対向する一対の面１ａ、１ｂの中央部にはそれぞれ、ワーク搬送装置３が貫通できるように貫通穴１ｃ、１ｄが設けられている。外側筐体１の対向する一対の面１ａ、１ｂの貫通穴１ｃ、１ｄ近傍の上部１ｅ、１ｆは、ヒータ装置５の熱及び熱風供給装置６からの熱風６ａが外側筐体１の外部に逃げて熱処理炉内の温度が低下するのを抑えるために、内側に向かって折れ曲がっている。
【００２４】
内側筐体２は、略直方体形状に形成され、少なくとも内側筐体２のワーク搬送方向Ｘに対向する一対の面は、外側筐体１の対向する一対の面１ａ、１ｂを共有するように設けられている。なお、内側筐体２のワーク搬送方向Ｘに対向する一対の面は、外側筐体１の対向する一対の面１ａ、１ｂの内側に接するように設けられてもよい。
【００２５】
内側筐体２の上部開口２ａとヒータ装置５との間で内側筐体２の内周面には、熱風量供給機構の一例である熱風供給側板状体４が取り付けられている。熱風供給側板状体４は、均等に分散された多数の開口を有する矩形で板状の部材であり、例えばパンチングメタルやスリット板などからなる。熱風供給側板状体４の開口の形状及び配列としては、図３Ａに示すような多数の丸孔を並列に配置したものや図３Ｂに示すような多数の長孔を千鳥状に配置したものなど様々なものが採用できる。熱風供給側板状体４のワーク搬送方向下流側の均熱領域（第１の領域）Ｘ２での開口率は、ワーク搬送方向上流側の昇温領域（第２の領域）Ｘ１での開口率よりも小さくなるように設定されている。より好ましくは、開口比率が２：１〜４：１になるように設定されている。例えば、熱風供給側板状体４の均熱領域Ｘ２での開口率は３０％、昇温領域Ｘ１での開口率は１５％に設定される。
【００２６】
なお、均熱領域Ｘ２と昇温領域Ｘ１とは、内側筐体２内で物理的に区画されることなく、つまり仕切板等で区画されることなく仮想的に分かれている。また、均熱領域Ｘ２と昇温領域Ｘ１との境界は、対向する一対の面１ａ、１ｂ間の真ん中（図１Ａの点線部分）にあることが好ましい。また、熱風供給側板状体４は、一枚の板状体からなるものに限られず、例えば、図４及び図５に示すように、開口の大きさは同一であるが長さが異なる２枚の板状体４ａ、４ｂを密着させて重ね合わせ、相対的に移動させることで、均熱領域Ｘ２での開口率が昇温領域Ｘ１での開口率よりも小さくなるようにした構成のものでもよい。
【００２７】
熱風供給側板状体４の下面には梯子状の取付フレーム７が取り付けられている。取付フレーム７の下面には８個のヒータ装置５が取り付けられている。ヒータ装置５は、図６に示すように、電磁波（例えば赤外線ヒータや遠赤外線ヒータ）を利用するヒータの一例である矩形のパネルヒータ５ａと、パネルヒータ５ａの上部を覆う台形状の屋根材５ｂと、パネルヒータ５ａと屋根材５ｂとを連結する複数の棒状の保持部材５ｃとを有している。
【００２８】
熱風供給側板状体４と各屋根材５ｂとは、熱風供給側板状体４を通過した熱風６ａの風速を緩和、低減するための空間５１を形成するように設けられている。なお、屋根材５ｂの形状は、図６に示すような断面台形状の他にも、例えば断面半円状や断面コ字状であってもよい。
【００２９】
パネルヒータ５ａは、２枚を１組として４つの組に分けて温度設定される。例えば、内側筐体２のワーク搬送方向Ｘの長さを８００ｍｍ、ワーク搬送速度を１６０ｍｍ／分として、ワーク３０の目標温度を８０℃、１２５℃、又は１５０℃とした場合、熱風供給装置６の熱風６ａの温度及びパネルヒータ５ａの各組のそれぞれの設定温度は、下記表１のようになる。
【００３０】
【表１】
【００３１】
つまり、昇温領域Ｘ１の２組は、ワーク３０の温度を上昇させることを目的とするためワーク３０の目標温度よりもかなり高い温度に設定され、均熱領域Ｘ２の２組は、ワーク３０の温度を維持させることを目的とするためワーク３０の目標温度よりもやや高い程度の温度に設定される。なお、具体的な設定温度については上記に限られず、内側筐体２のワーク搬送方向Ｘの長さやワーク搬送速度、内側筐体２の体積などに応じて適宜設定すればよい。
【００３２】
ワーク搬送装置３は、例えば、ワーク搬送方向Ｘに平行な内側筐体２の対向する一対の面２ｂ，２ｃに沿って突設された複数のプーリ３ａ，３ａと、複数のプーリ３ａ，３ａ上を滑動可能に架設されたチェーン３ｂ，３ｂと、チェーン３ｂ，３ｂ上に載置され、例えば駆動用モータ（図示していない）によりチェーン３ｂ，３ｂが駆動することによって、ワーク搬送方向Ｘに移送されるパレット３ｃを備えている。パレット３ｃは、例えば炭素鋼などの金属で形成されている。例えば主として樹脂から形成されたワーク３０は、パレット３ｃに保持されてワーク搬送方向Ｘに移送される。
【００３３】
ワーク搬送装置３と熱風供給装置６との間には、熱風排気側板状体８と仕切板９とが順に内側筐体２の内周面に取り付けられている。熱風排気側板状体８は、熱風供給側板状体４と同様の構成を有する。つまり、熱風排気側板状体８には均等に分散した多数の開口が設けられており、熱風排気側板状体８の均熱領域Ｘ２での開口率は、昇温領域Ｘ１の開口率よりも小さくなるように設定されている。また、熱風排気側板状体８の昇温領域Ｘ１での開口率は、熱風供給側板状体４の昇温領域Ｘ１の開口率と同一又は大きく、熱風排気側板状体８の均熱領域Ｘ２での開口率は、熱風供給側板状体４の均熱領域での開口率と同一又は大きくなるように設定されている。
【００３４】
仕切板９は、熱風排気側板状体８の下方に熱風排気側板状体８と平行に取り付けられ、熱風排気側板状体８を通過した熱風６ａが熱風供給装置６に当たらないようにしている。仕切板９には排気用貫通穴９ａが設けられ、排気用貫通穴９ａには熱風排気側板状体８を通過した熱風６ａを排気するための円筒状の排気用ダクト１０が接続されている。排気用貫通穴９ａ及び排気ダクト用１０は、上記のように熱風排気側板状体８の開口率を設定したため、均熱領域Ｘ２より昇温領域Ｘ１の方が熱風排気側板状体８を通過する熱風６ａの量が多いので、仕切板９のワーク搬送方向上流側（昇温領域Ｘ１）に設けている。
【００３５】
排気用ダクト１０には、排気用ダクト１０内に流れ込んだ熱風６ａを外側筐体１の外部に排出するために外側筐体１の面１ａの仕切板９より下方に設けられた排気用ブロア１５が接続されている。
外側筐体１の下面１ｇ上には、熱風供給装置６と循環ブロア１１とが配置されている。熱風供給装置６は、外側筐体１の下面１ｇから立設して仕切板９と接続されている１組の仕切壁１７，１７と外側筐体１の下面１ｇと仕切板９とに囲まれた空間１８内に配置されている。循環ブロア１１は、外側筐体１の内側且つ空間１８の外側に配置され、仕切壁１７を貫通する連結ダクト１２により熱風供給装置６と連結されている。
【００３６】
循環ブロア１１には、一端が仕切壁１７を貫通して熱風供給装置６の近傍の空間１８に接続された筒状の給気ダクト１６が接続されている。循環ブロア１１は、駆動により発熱する熱風供給装置６により温められた空間１８内の空気を、給気ダクト１６を介して取り入れ、連結ダクト１２を介して熱風供給装置６へ供給する。熱風供給装置６は、上方空間１Ａに供給する熱風６ａの温度が前記表１に示す温度になるように、循環ブロア１１により連結ダクト１２を介して供給された前記空気を加熱して熱風６ａを生成する。なお、熱風供給装置６は、極めて短時間（例えば１秒間）で本熱処理炉内の空気を入れ替えられるような熱風送風能力を有するように構成されている。
【００３７】
また、熱風供給装置６は、筒状の連結ダクト１３を介して、連結ダクト１３の横方向の断面積よりも広い横方向の断面積を有するように形成された広径部１９と接続されている。広径部１９は、内側筐体２の側方空間１Ｂと隣接する面２ｄの下方に設けられた供給用貫通穴２ｅを介して側方空間１Ｂと接続されている。広径部１９の横方向の断面積は、側方空間１Ｂの横方向の断面積よりも狭く形成されている。
【００３８】
なお、連結ダクト１３と側方空間１Ｂとは、垂直方向の開口位置をずらして形成されている。つまり、熱風供給装置６より生成された熱風６ａは、連結ダクト１３を通過して広径部１９の内壁（図２では仕切板９）に衝突し、拡散されてから側方空間１Ｂ側へ供給されるようになっている。なお、このようにして側方空間１Ｂに供給された熱風６ａは、側方空間１Ｂの横方向の断面積が広径部１９の横方向の断面積よりも広くなっているので、さらに流れが乱されて拡散されやすくなり、その結果、上方空間１Ａの全体にわたって一様に供給されることとなる。
【００３９】
なお、排気ダクト１０は、本熱処理炉内のクリーン化の観点から上記のように構成したが、熱風供給装置６の熱効率を重視して循環ブロア１１と直接接続されるように構成してもよい。
本第１実施形態の熱処理炉は以上のように構成されている。
【００４０】
本第１実施形態の熱処理炉によれば、熱風供給側板状体４の開口率を昇温領域Ｘ１よりも均熱領域Ｘ２の方が小さくなるようにしているので、内側筐体２の上部開口２ａと複数のヒータ装置５間の隙間５２とを通過してワーク３０を加熱する熱風６ａの供給量が、昇温領域Ｘ１よりも均熱領域Ｘ２の方が少なくなるように調整される。このように調整された熱風６ａと上記のように温度設定されたパネルヒータ５ａとにより、ワーク３０は、図７の実線Ａに示す理想的な温度曲線のように温度変化する。つまり、昇温領域Ｘ１で目標温度まで温度上昇し、均熱領域Ｘ２でその目標温度を維持するように温度変化する。したがって、昇温領域Ｘ１と均熱領域Ｘ２とに熱風を供給する熱風供給装置６をそれぞれに設ける必要が無く、つまり熱風供給装置６を共有させることが可能となり、熱処理炉の製造コストをダウンさせることができる。
【００４１】
また、主として樹脂から形成されたワークを金属で形成されたパレット上に載置した状態で加熱する場合、電磁波（例えば赤外線ヒータや遠赤外線ヒータ）利用し、主としてワークを加熱するヒータ及び主としてパレットを加熱する熱風の２つの熱源を併用するが、熱風が直接当たる領域では熱風の風速により、図７の点線Ｂに示すように、ワークの温度が下がるため、ワークに加熱ムラが発生するおそれがある。
【００４２】
そこで、本第１実施形態の熱処理炉においては、熱風供給側板状体４と各屋根材５ｂとにより、熱風供給側板状体４を通過した熱風６ａの風速を緩和、低減する空間５１を形成しているので、ワーク３０に熱風６ａが直接当たらず、図７の実線Ａに示す理想的な温度曲線に近づけることができる。
【００４３】
また、本第１実施形態の熱処理炉においては、熱風排気側板状体８を熱風供給側板状体４と同様に構成し、又、排気用ダクト１０を昇温領域Ｘ１に設けているので、ワーク３０に供給した熱風６ａを円滑に排気することができ、熱風６ａがワーク３０の近傍に滞留しない。したがって、さらに図７の実線Ａに示す理想的な温度曲線に近づけることができる。なお、上記はワーク３０の目標温度が高くなるほど効果がある。
【００４４】
また、本第１実施形態の熱処理炉においては、熱風排気側板状体８により、ワーク３０に供給する熱風６ａの量を調整できるので、昇温領域Ｘ１と均熱領域Ｘ２との間に垂直に仕切板を設けて別々の領域にすることを必要としない。したがって、熱処理炉の小型化を図ることも可能である。
【００４５】
また、本第１実施形態の熱処理炉においては、熱風供給装置６により生成された熱風６ａが、連結ダクト１３を介して広径部１９に供給され、広径部１９で拡散されてから、側方空間１Ｂ、上方空間１Ａへと供給されるようになっているので、上方空間１Ａの全体にわたって一様に供給される。
【００４６】
なお、本第１実施形態においては、パネルヒータ５ａを８枚設置し、２枚を１組として４つの組に分けたが、これに限られない。例えば、パネルヒータ５ａを４枚設置し、１枚で１組として４つの組に分けてもよい。但し、パネルヒータ５ａの枚数及び／又は組数が奇数であると、昇温領域Ｘ１と均熱領域Ｘ２との境界がはっきりせず、図７の実線Ａに示す理想的な温度曲線のようにならないおそれがある。したがって、パネルヒータ５ａの枚数及び組数は偶数にするのが好ましく、さらには４の倍数にするのが好ましい。
【００４７】
《第２実施形態》
図８は本発明の第２実施形態に係る熱処理炉の横方向の概略断面図を示している。本第２実施形態の熱処理炉は、側方開口２ｆ、及びフィルタ１４を有する点で本第１実施形態の熱処理炉とは異なる。その他の同一符号を付した点においては同様であるので、重複する説明は省略する。
【００４８】
図８において、側方開口２ｆは、ワーク搬送装置３とヒータ装置５との間且つ内側筐体２の側方空間１Ｂと隣接する面２ｄに、内側筐体２のワーク搬送方向Ｘの長さにわたって設けられている。側方開口２ｆは、側方空間１Ｂを通じて移動してきた熱風６ａが上部空間１Ａ側にも供給されるように、側方空間１Ｂの横方向の断面積よりも開口面積が小さく形成されている。
【００４９】
フィルタ１４は、側方空間１Ｂの側方開口２ｆと貫通穴２ｅとの間の側方空間１Ｂに設けられている。フィルタ１４は、ＨＥＰＡフィルタなどの高性能フィルタであり、ワーク３０に供給する熱風６ａの空気清浄度を高めている（例えば１．６個以下／１０リットル）。
【００５０】
本第２実施形態の熱処理炉によれば、上記のように側方開口２ｆを設けたことにより、各パネルヒータ５ａ間の隙間５２を通ってワーク３０に供給される熱風６ａのみに依存せずにワーク３０の温度を上昇させることができる。これにより、ワーク３０を温度上昇させる時間が短縮できるとともに、熱風６ａの風速によるワーク３０の温度低下（図７の点線Ｂ）を抑えて、ワーク３０の温度曲線を図７の実線Ａに示す理想的な温度曲線に近づけることができる。
なお、本実施形態の熱処理炉において、側方開口２ｆは単なる一つの開口としたが、熱風供給側板状体４や熱風排気側板状体８に設けた開口のように、均等に分散した多数の開口から形成されるものであってもよい。また、側方開口２ｆは、均熱領域Ｘ２での開口率が昇温領域Ｘ１での開口率よりも小さくなるように形成されてもよい。
【００５１】
また、本第２実施形態の熱処理炉によれば、熱風形成装置６より生成された熱風６ａに塵や埃が含まれていてもフィルタ１４により除去されるので、ワーク３０に空気清浄度の高い熱風６ａを供給することが可能になる。
【００５２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、上記実施形態において、熱風供給側板状体４は、内側筐体２の上部開口２ａの下方に設けたが、内側筐体２の上部開口２ａを塞ぐように内側筐体２の上部に取り付けられてもよい。また、内側筐体２の上部開口２ａ自体が、熱風供給側板状体４と同様にして、多数の開口から形成され、均熱領域Ｘ２での開口率が昇温領域Ｘ１での開口率よりも小さくなるように形成されてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態において、熱風供給側板状体４は、昇温領域Ｘ１にも均熱領域Ｘ２にも設けたが、図９に示すように、均熱領域Ｘ２のみに設けても同様の効果を奏するようにすることが可能である。
【００５４】
また、上記実施形態においては、ワーク３０に供給される熱風６ａの供給量が均熱領域Ｘ２よりも昇温領域Ｘ１の方が多くなるようにする熱風量調整機構を、熱風供給側板状体４の昇温領域及び均熱領域Ｘ１，Ｘ２での開口率を調整することによって実現したが、各パネルヒータ５ａ間の隙間５２の大きさを調整することによっても実現することは可能である。
【００５５】
また、上記実施形態においては、熱風供給装置６を内側筐体２の下部に配置したが、内側筐体２の側方や上方に配置されてもよい。
【００５６】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明にかかる熱処理炉は、熱風供給装置を共有させることを可能にすることにより、製造コストをダウンさせることができる効果を有し、特にワークに付着した溶剤を揮発させる熱処理炉として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る熱処理炉のワーク搬送方向の概略断面図
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係る熱処理炉の横方向の概略断面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る熱処理炉の斜視図
【図３Ａ】熱風供給側板状体の一例を示す図
【図３Ｂ】熱風供給側板状体の他の例を示す図
【図４】熱風供給側板状体の変形例を示す斜視図
【図５】熱風供給側板状体の変形例を示す断面図
【図６】ヒータ装置の一部拡大斜視図
【図７】ワークの温度変化を示すグラフ
【図８】本発明の第２実施形態に係る熱処理炉の横方向の概略断面図
【図９】本発明の他の実施形態に係る熱処理炉の一部拡大断面図
【図１０】従来の熱処理炉のワーク搬送方向の概略断面図
【符号の説明】
【００５９】
１ 外側筐体
１ａ、１ｂ 面
１ｃ、１ｄ 貫通穴
１ｅ、１ｆ 屈曲部
１ｇ 下面
２ 内側筐体
２ａ 上部開口
２ｂ、２ｃ、２ｄ 面
２ｅ 貫通穴
２ｆ 側部開口
３ ワーク搬送装置
３ａ プーリ
３ｂ チェーン
３ｃ パレット
４ 熱風供給側板状体
４ａ、４ｂ スリット板
５ ヒータ装置
５ａ パネルヒータ
５ｂ 屋根材
５ｃ 保持部材
６ 熱風供給装置
７ 取付フレーム
８ 熱風排気側板状体
９ 仕切板
１０ 排気用ダクト
１１ 循環ブロア
１２、１３ 連結ダクト
１４ フィルタ
１５ 排気用ブロア
１６ 供給ダクト
１７ 仕切壁
１８ 空間
１９ 広径部
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱処理炉に関し、特にワークに付着した溶剤を揮発させる熱処理炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークに付着した溶剤を揮発させる熱処理炉としては、図１０に示すような構造のものが使用されている。
従来の熱処理炉は、例えば主として樹脂からなるワーク１３０に付着した溶剤の温度を室温から揮発温度まで立ち上がらせるための昇温領域１００ａと、昇温領域１００ａと仕切板１０４により物理的に区画され、昇温領域１００ａで立ち上がせた温度を維持して、ワーク１３０に付着した溶剤を完全に揮発させるための均熱領域１００ｂとの２つの領域から構成されている。
【０００３】
ワーク１３０は、例えば炭素鋼などの金属からなるパレット１２１上に載置され、ワーク搬送装置１２０により昇温領域１００ａ及び均熱領域１００ｂに搬送される。一般に、樹脂を加熱する場合には、電磁波（例えば赤外線や遠赤外線）を利用するヒータが適していることが知られており、樹脂と金属とを同時に加熱するためには、主として樹脂を加熱するヒータと主として金属を加熱する熱風の２つの熱源が必要である。このため、昇温領域１００ａには、主としてパレット１２１の温度を上昇させる熱風１０２ａを供給する熱風供給装置１０１ａと、主としてパレット１２１上に載置されるワーク１３０の温度を上昇させる赤外線ヒータ１０３ａが設けられている。また、均熱領域１００ｂには、主として昇温領域１００ａで上昇させたパレット１２１の温度を維持する熱風１０２ｂを供給する熱風供給装置１０１ｂと、主として昇温領域１００ａで上昇させたワーク１３０の温度を維持する熱風を供給する赤外線ヒータ１０３ｂが設けられている。
【特許文献１】特開平２０００−１６５０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の熱処理炉においては、昇温領域１００ａの熱風供給装置１０１ａが形成する熱風１０２ａは、主としてパレット１２１の温度を上昇させるためのものであるので、温度の維持を目的とする均熱領域１００ｂの熱風供給装置１０１ｂが形成する熱風１０２ｂに比べて、温度を高くする必要がある。このため、従来の熱処理炉においては、昇温領域１００ａ及び均熱領域１００ｂのそれぞれに熱風供給装置１０３ａ、１０３ｂを設けたが、製造コストが高いという課題があった。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みなされたものであり、熱風供給装置を共有させることを可能にすることにより、製造コストをダウンさせた熱処理炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成される。
【０００７】
本発明の第１態様によれば、外側筐体と、
少なくとも上方に空間が形成されるように前記外側筐体の内側に設けられるとともに、上面に上部開口が設けられ、その内部が前記ワークの搬送方向下流側の第１の領域と前記ワークの搬送方向上流側の温度が異なる第２の領域とに、物理的に区画されることなく分かれている内側筐体と、
前記外側筐体及び前記内側筐体の内部を貫通するように設けられ、前記内側筐体の内部をワークが通過するようにワークを搬送するワーク搬送装置と、
前記内側筐体の前記上部開口と前記ワーク搬送装置との間且つ前記第１の領域と前記第２の領域とに、複数個が互いの間に隙間が形成されるように前記ワークの搬送方向に並列に配置されて、前記ワークを加熱するヒータ装置と、前記上方空間と前記上部開口と前記複数のヒータ装置間の前記隙間とを通過して前記ワークを加熱する熱風を前記第１の領域と前記第２の領域とに同時に供給する単一の熱風供給装置と、
前記熱風を、前記第１の領域よりも前記第２の領域の方が、供給量が多くなるように調整して前記ワークに供給する熱風供給量調整機構と、
を有することを特徴とする熱処理炉を提供する。
【０００８】
本発明の第２態様によれば、前記熱風量調整機構は、多数の開口が設けられ、前記内側筐体の前記上部開口と前記ヒータ装置との間且つ前記第１の領域に配置された熱風供給側板状体を有することを特徴とする第１態様に記載の熱処理炉を提供する。
【０００９】
本発明の第３態様によれば、前記熱風量調整機構は、前記内側筐体の前記上部開口と前記ヒータ装置との間に配置された熱風供給側板状体を有し、
前記熱風供給側板状体には、前記第１の領域での開口率が前記第２の領域での開口率よりも小さくなるように多数の開口が設けられていることを特徴とする第１態様に記載の熱処理炉を提供する。
【００１０】
本発明の第４態様によれば、前記熱風供給側板状体は、多数の開口が設けられた第１の板状体と、前記第１の板状体とは前記ワークの搬送方向の長さが異なるように形成されるとともに多数の開口が設けられ、前記第１の板状体と相対的に移動可能に密着されて重ね合わされた第２の板状体を有し、前記第１の板状体と前記第２の板状体との相対位置を調整することで、前記第１の領域での開口率を調整可能としたものであることを特徴とする第３態様に記載の熱処理炉を提供する。
【００１１】
本発明の第５態様によれば、前記熱風供給側板状体の前記第２の領域での開口率は、前記第１の領域での開口率の２倍から４倍であることを特徴とする第３態様又は第４態様に記載の熱処理炉を提供する。
【００１２】
本発明の第６態様によれば、前記熱風量供給機構は、前記第１の領域での開口率が前記第２の領域での開口率よりも小さくなるように多数の開口が設けられた前記内側筐体の前記上部開口で構成されていることを特徴とする第１態様に記載の熱処理炉を提供する。
【００１３】
本発明の第７態様によれば、前記熱風量供給機構は、前記第１の領域にある前記複数のヒータ装置間の隙間を、前記第２の領域にある前記複数のヒータ装置間の隙間よりも小さくなるように調整したものであることを特徴とする第１〜６態様のいずれか一つに記載の熱処理炉を提供する。
【００１４】
本発明の第８態様によれば、前記ヒータ装置は、前記ワークを加熱するヒータと、前記ヒータに直接、前記熱風供給装置で形成された前記熱風が当たらないように前記ヒータの上部を覆う屋根材と、を備えていることを特徴とする第１〜７態様のいずれか一つに記載の熱処理炉を提供する。
【００１５】
本発明の第９態様によれば、前記内側筐体は、一側方にも前記上方空間につながる空間を有するように前記外側筐体の内側に設けられ、
前記ヒータ装置と前記ワーク搬送装置との間且つ前記ワークの搬送方向と平行な前記内側筐体の側面には、前記熱風供給装置で形成されて前記一側方空間へ流入した熱風を前記内側筐体の内部に取り入れるために、側方開口が設けられていることを特徴とする第１〜８のいずれか一つに記載の熱処理炉を提供する。
【００１６】
本発明の第１０態様によれば、前記内側筐体の内部で前記ワーク搬送手段の下方に、多数の開口が設けられた熱風排気側板状体を有し、
前記熱風排気側板状体の前記第２の領域での開口率は、前記熱風供給側板状体の前記第２の領域での開口率と同一又は大きく、
前記熱風排気側板状体の前記第１の領域での開口率は、前記熱風供給側板状体の前記第１の領域での開口率と同一又は大きいことを特徴とする第１〜９態様のいずれか一つに記載の熱処理炉を提供する。
【００１７】
本発明の第１１態様によれば、前記内側筐体の内部で前記熱風排気側板状体の下方且つ前記第１の領域内に、前記熱風を排気するための排気ダクトが設けられていることを特徴とする第１〜１０態様のいずれか一つに記載の熱処理炉を提供する。
【００１８】
本発明の第１２態様によれば、前記ワーク搬送装置が貫通する前記外側筐体及び前記内側筐体の貫通部分の上側は、内側筐体の内部に向かって折れ曲がっていることを特徴とする第１〜１１態様に記載の熱処理炉を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、内側筐体の上部開口と前記複数のヒータ装置間の前記隙間とを通過してワークを加熱する熱風の供給量を、第１の領域よりも第２の領域の方が多くなるように調整してワークに供給するようにしたことにより、同一の熱風供給装置を用いて仕切板等で物理的に区画することなく第１の領域と第２の領域との区別をつけることが可能となり、製造コストをダウンさせた熱処理炉を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
《第１実施形態》
以下に、本発明に係る実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１Ａは本発明の第１実施形態に係る熱処理炉のワーク搬送方向の概略断面図を示し、図１Ｂは本発明の第１実施形態に係る熱処理炉のワーク搬送方向に直交する横方向の概略断面図を示している。図２は、本発明の第１実施形態に係る熱処理炉の具体的構成例を示す斜視図である。
【００２２】
図１Ａ及び図１Ｂにおいて、本第１実施形態の熱処理炉は、外側筐体１と、上方及び一側方に上方空間１Ａ及び側方空間１Ｂを形成するように外側筐体１の内側に設けられた、上面に上部開口部２ａを有する内側筐体２と、外側筐体１の対向する一対の面１ａ、１ｂ及び内側筐体２の中央部を貫通するように設けられ、内側筐体２の内部をワーク３０が通過するようにワーク３０を搬送するワーク搬送装置３とを有している。また、内側筐体２の上部開口２ａとワーク搬送装置３の間には、複数個（例えば８個）が互いの間に隙間５２が形成されるように並列に配置されて、ワーク３０を加熱するヒータ装置５が設けられ、ワーク搬送装置３の下方には、側方空間１Ｂ、上方空間１Ａ、上部開口２ａ、及び複数のヒータ装置５間の隙間５２を通過してワーク３０を加熱する熱風６ａを供給する熱風供給装置６が設けられている。
【００２３】
外側筐体１は、略直方体形状に形成され、ワーク搬送方向Ｘに対向する一対の面１ａ、１ｂの中央部にはそれぞれ、ワーク搬送装置３が貫通できるように貫通穴１ｃ、１ｄが設けられている。外側筐体１の対向する一対の面１ａ、１ｂの貫通穴１ｃ、１ｄ近傍の上部１ｅ、１ｆは、ヒータ装置５の熱及び熱風供給装置６からの熱風６ａが外側筐体１の外部に逃げて熱処理炉内の温度が低下するのを抑えるために、内側に向かって折れ曲がっている。
【００２４】
内側筐体２は、略直方体形状に形成され、少なくとも内側筐体２のワーク搬送方向Ｘに対向する一対の面は、外側筐体１の対向する一対の面１ａ、１ｂを共有するように設けられている。なお、内側筐体２のワーク搬送方向Ｘに対向する一対の面は、外側筐体１の対向する一対の面１ａ、１ｂの内側に接するように設けられてもよい。
【００２５】
内側筐体２の上部開口２ａとヒータ装置５との間で内側筐体２の内周面には、熱風量供給機構の一例である熱風供給側板状体４が取り付けられている。熱風供給側板状体４は、均等に分散された多数の開口を有する矩形で板状の部材であり、例えばパンチングメタルやスリット板などからなる。熱風供給側板状体４の開口の形状及び配列としては、図３Ａに示すような多数の丸孔を並列に配置したものや図３Ｂに示すような多数の長孔を千鳥状に配置したものなど様々なものが採用できる。熱風供給側板状体４のワーク搬送方向下流側の均熱領域（第１の領域）Ｘ２での開口率は、ワーク搬送方向上流側の昇温領域（第２の領域）Ｘ１での開口率よりも小さくなるように設定されている。より好ましくは、開口比率が２：１〜４：１になるように設定されている。例えば、熱風供給側板状体４の均熱領域Ｘ２での開口率は３０％、昇温領域Ｘ１での開口率は１５％に設定される。
【００２６】
なお、均熱領域Ｘ２と昇温領域Ｘ１とは、内側筐体２内で物理的に区画されることなく、つまり仕切板等で区画されることなく仮想的に分かれている。また、均熱領域Ｘ２と昇温領域Ｘ１との境界は、対向する一対の面１ａ、１ｂ間の真ん中（図１Ａの点線部分）にあることが好ましい。また、熱風供給側板状体４は、一枚の板状体からなるものに限られず、例えば、図４及び図５に示すように、開口の大きさは同一であるが長さが異なる２枚の板状体４ａ、４ｂを密着させて重ね合わせ、相対的に移動させることで、均熱領域Ｘ２での開口率が昇温領域Ｘ１での開口率よりも小さくなるようにした構成のものでもよい。
【００２７】
熱風供給側板状体４の下面には梯子状の取付フレーム７が取り付けられている。取付フレーム７の下面には８個のヒータ装置５が取り付けられている。ヒータ装置５は、図６に示すように、電磁波（例えば赤外線ヒータや遠赤外線ヒータ）を利用するヒータの一例である矩形のパネルヒータ５ａと、パネルヒータ５ａの上部を覆う台形状の屋根材５ｂと、パネルヒータ５ａと屋根材５ｂとを連結する複数の棒状の保持部材５ｃとを有している。
【００２８】
熱風供給側板状体４と各屋根材５ｂとは、熱風供給側板状体４を通過した熱風６ａの風速を緩和、低減するための空間５１を形成するように設けられている。なお、屋根材５ｂの形状は、図６に示すような断面台形状の他にも、例えば断面半円状や断面コ字状であってもよい。
【００２９】
パネルヒータ５ａは、２枚を１組として４つの組に分けて温度設定される。例えば、内側筐体２のワーク搬送方向Ｘの長さを８００ｍｍ、ワーク搬送速度を１６０ｍｍ／分として、ワーク３０の目標温度を８０℃、１２５℃、又は１５０℃とした場合、熱風供給装置６の熱風６ａの温度及びパネルヒータ５ａの各組のそれぞれの設定温度は、下記表１のようになる。
【００３０】
【表１】
【００３１】
つまり、昇温領域Ｘ１の２組は、ワーク３０の温度を上昇させることを目的とするためワーク３０の目標温度よりもかなり高い温度に設定され、均熱領域Ｘ２の２組は、ワーク３０の温度を維持させることを目的とするためワーク３０の目標温度よりもやや高い程度の温度に設定される。なお、具体的な設定温度については上記に限られず、内側筐体２のワーク搬送方向Ｘの長さやワーク搬送速度、内側筐体２の体積などに応じて適宜設定すればよい。
【００３２】
ワーク搬送装置３は、例えば、ワーク搬送方向Ｘに平行な内側筐体２の対向する一対の面２ｂ，２ｃに沿って突設された複数のプーリ３ａ，３ａと、複数のプーリ３ａ，３ａ上を滑動可能に架設されたチェーン３ｂ，３ｂと、チェーン３ｂ，３ｂ上に載置され、例えば駆動用モータ（図示していない）によりチェーン３ｂ，３ｂが駆動することによって、ワーク搬送方向Ｘに移送されるパレット３ｃを備えている。パレット３ｃは、例えば炭素鋼などの金属で形成されている。例えば主として樹脂から形成されたワーク３０は、パレット３ｃに保持されてワーク搬送方向Ｘに移送される。
【００３３】
ワーク搬送装置３と熱風供給装置６との間には、熱風排気側板状体８と仕切板９とが順に内側筐体２の内周面に取り付けられている。熱風排気側板状体８は、熱風供給側板状体４と同様の構成を有する。つまり、熱風排気側板状体８には均等に分散した多数の開口が設けられており、熱風排気側板状体８の均熱領域Ｘ２での開口率は、昇温領域Ｘ１の開口率よりも小さくなるように設定されている。また、熱風排気側板状体８の昇温領域Ｘ１での開口率は、熱風供給側板状体４の昇温領域Ｘ１の開口率と同一又は大きく、熱風排気側板状体８の均熱領域Ｘ２での開口率は、熱風供給側板状体４の均熱領域での開口率と同一又は大きくなるように設定されている。
【００３４】
仕切板９は、熱風排気側板状体８の下方に熱風排気側板状体８と平行に取り付けられ、熱風排気側板状体８を通過した熱風６ａが熱風供給装置６に当たらないようにしている。仕切板９には排気用貫通穴９ａが設けられ、排気用貫通穴９ａには熱風排気側板状体８を通過した熱風６ａを排気するための円筒状の排気用ダクト１０が接続されている。排気用貫通穴９ａ及び排気ダクト用１０は、上記のように熱風排気側板状体８の開口率を設定したため、均熱領域Ｘ２より昇温領域Ｘ１の方が熱風排気側板状体８を通過する熱風６ａの量が多いので、仕切板９のワーク搬送方向上流側（昇温領域Ｘ１）に設けている。
【００３５】
排気用ダクト１０には、排気用ダクト１０内に流れ込んだ熱風６ａを外側筐体１の外部に排出するために外側筐体１の面１ａの仕切板９より下方に設けられた排気用ブロア１５が接続されている。
外側筐体１の下面１ｇ上には、熱風供給装置６と循環ブロア１１とが配置されている。熱風供給装置６は、外側筐体１の下面１ｇから立設して仕切板９と接続されている１組の仕切壁１７，１７と外側筐体１の下面１ｇと仕切板９とに囲まれた空間１８内に配置されている。循環ブロア１１は、外側筐体１の内側且つ空間１８の外側に配置され、仕切壁１７を貫通する連結ダクト１２により熱風供給装置６と連結されている。
【００３６】
循環ブロア１１には、一端が仕切壁１７を貫通して熱風供給装置６の近傍の空間１８に接続された筒状の給気ダクト１６が接続されている。循環ブロア１１は、駆動により発熱する熱風供給装置６により温められた空間１８内の空気を、給気ダクト１６を介して取り入れ、連結ダクト１２を介して熱風供給装置６へ供給する。熱風供給装置６は、上方空間１Ａに供給する熱風６ａの温度が前記表１に示す温度になるように、循環ブロア１１により連結ダクト１２を介して供給された前記空気を加熱して熱風６ａを生成する。なお、熱風供給装置６は、極めて短時間（例えば１秒間）で本熱処理炉内の空気を入れ替えられるような熱風送風能力を有するように構成されている。
【００３７】
また、熱風供給装置６は、筒状の連結ダクト１３を介して、連結ダクト１３の横方向の断面積よりも広い横方向の断面積を有するように形成された広径部１９と接続されている。広径部１９は、内側筐体２の側方空間１Ｂと隣接する面２ｄの下方に設けられた供給用貫通穴２ｅを介して側方空間１Ｂと接続されている。広径部１９の横方向の断面積は、側方空間１Ｂの横方向の断面積よりも狭く形成されている。
【００３８】
なお、連結ダクト１３と側方空間１Ｂとは、垂直方向の開口位置をずらして形成されている。つまり、熱風供給装置６より生成された熱風６ａは、連結ダクト１３を通過して広径部１９の内壁（図２では仕切板９）に衝突し、拡散されてから側方空間１Ｂ側へ供給されるようになっている。なお、このようにして側方空間１Ｂに供給された熱風６ａは、側方空間１Ｂの横方向の断面積が広径部１９の横方向の断面積よりも広くなっているので、さらに流れが乱されて拡散されやすくなり、その結果、上方空間１Ａの全体にわたって一様に供給されることとなる。
【００３９】
なお、排気ダクト１０は、本熱処理炉内のクリーン化の観点から上記のように構成したが、熱風供給装置６の熱効率を重視して循環ブロア１１と直接接続されるように構成してもよい。
本第１実施形態の熱処理炉は以上のように構成されている。
【００４０】
本第１実施形態の熱処理炉によれば、熱風供給側板状体４の開口率を昇温領域Ｘ１よりも均熱領域Ｘ２の方が小さくなるようにしているので、内側筐体２の上部開口２ａと複数のヒータ装置５間の隙間５２とを通過してワーク３０を加熱する熱風６ａの供給量が、昇温領域Ｘ１よりも均熱領域Ｘ２の方が少なくなるように調整される。このように調整された熱風６ａと上記のように温度設定されたパネルヒータ５ａとにより、ワーク３０は、図７の実線Ａに示す理想的な温度曲線のように温度変化する。つまり、昇温領域Ｘ１で目標温度まで温度上昇し、均熱領域Ｘ２でその目標温度を維持するように温度変化する。したがって、昇温領域Ｘ１と均熱領域Ｘ２とに熱風を供給する熱風供給装置６をそれぞれに設ける必要が無く、つまり熱風供給装置６を共有させることが可能となり、熱処理炉の製造コストをダウンさせることができる。
【００４１】
また、主として樹脂から形成されたワークを金属で形成されたパレット上に載置した状態で加熱する場合、電磁波（例えば赤外線ヒータや遠赤外線ヒータ）利用し、主としてワークを加熱するヒータ及び主としてパレットを加熱する熱風の２つの熱源を併用するが、熱風が直接当たる領域では熱風の風速により、図７の点線Ｂに示すように、ワークの温度が下がるため、ワークに加熱ムラが発生するおそれがある。
【００４２】
そこで、本第１実施形態の熱処理炉においては、熱風供給側板状体４と各屋根材５ｂとにより、熱風供給側板状体４を通過した熱風６ａの風速を緩和、低減する空間５１を形成しているので、ワーク３０に熱風６ａが直接当たらず、図７の実線Ａに示す理想的な温度曲線に近づけることができる。
【００４３】
また、本第１実施形態の熱処理炉においては、熱風排気側板状体８を熱風供給側板状体４と同様に構成し、又、排気用ダクト１０を昇温領域Ｘ１に設けているので、ワーク３０に供給した熱風６ａを円滑に排気することができ、熱風６ａがワーク３０の近傍に滞留しない。したがって、さらに図７の実線Ａに示す理想的な温度曲線に近づけることができる。なお、上記はワーク３０の目標温度が高くなるほど効果がある。
【００４４】
また、本第１実施形態の熱処理炉においては、熱風排気側板状体８により、ワーク３０に供給する熱風６ａの量を調整できるので、昇温領域Ｘ１と均熱領域Ｘ２との間に垂直に仕切板を設けて別々の領域にすることを必要としない。したがって、熱処理炉の小型化を図ることも可能である。
【００４５】
また、本第１実施形態の熱処理炉においては、熱風供給装置６により生成された熱風６ａが、連結ダクト１３を介して広径部１９に供給され、広径部１９で拡散されてから、側方空間１Ｂ、上方空間１Ａへと供給されるようになっているので、上方空間１Ａの全体にわたって一様に供給される。
【００４６】
なお、本第１実施形態においては、パネルヒータ５ａを８枚設置し、２枚を１組として４つの組に分けたが、これに限られない。例えば、パネルヒータ５ａを４枚設置し、１枚で１組として４つの組に分けてもよい。但し、パネルヒータ５ａの枚数及び／又は組数が奇数であると、昇温領域Ｘ１と均熱領域Ｘ２との境界がはっきりせず、図７の実線Ａに示す理想的な温度曲線のようにならないおそれがある。したがって、パネルヒータ５ａの枚数及び組数は偶数にするのが好ましく、さらには４の倍数にするのが好ましい。
【００４７】
《第２実施形態》
図８は本発明の第２実施形態に係る熱処理炉の横方向の概略断面図を示している。本第２実施形態の熱処理炉は、側方開口２ｆ、及びフィルタ１４を有する点で本第１実施形態の熱処理炉とは異なる。その他の同一符号を付した点においては同様であるので、重複する説明は省略する。
【００４８】
図８において、側方開口２ｆは、ワーク搬送装置３とヒータ装置５との間且つ内側筐体２の側方空間１Ｂと隣接する面２ｄに、内側筐体２のワーク搬送方向Ｘの長さにわたって設けられている。側方開口２ｆは、側方空間１Ｂを通じて移動してきた熱風６ａが上部空間１Ａ側にも供給されるように、側方空間１Ｂの横方向の断面積よりも開口面積が小さく形成されている。
【００４９】
フィルタ１４は、側方空間１Ｂの側方開口２ｆと貫通穴２ｅとの間の側方空間１Ｂに設けられている。フィルタ１４は、ＨＥＰＡフィルタなどの高性能フィルタであり、ワーク３０に供給する熱風６ａの空気清浄度を高めている（例えば１．６個以下／１０リットル）。
【００５０】
本第２実施形態の熱処理炉によれば、上記のように側方開口２ｆを設けたことにより、各パネルヒータ５ａ間の隙間５２を通ってワーク３０に供給される熱風６ａのみに依存せずにワーク３０の温度を上昇させることができる。これにより、ワーク３０を温度上昇させる時間が短縮できるとともに、熱風６ａの風速によるワーク３０の温度低下（図７の点線Ｂ）を抑えて、ワーク３０の温度曲線を図７の実線Ａに示す理想的な温度曲線に近づけることができる。
なお、本実施形態の熱処理炉において、側方開口２ｆは単なる一つの開口としたが、熱風供給側板状体４や熱風排気側板状体８に設けた開口のように、均等に分散した多数の開口から形成されるものであってもよい。また、側方開口２ｆは、均熱領域Ｘ２での開口率が昇温領域Ｘ１での開口率よりも小さくなるように形成されてもよい。
【００５１】
また、本第２実施形態の熱処理炉によれば、熱風形成装置６より生成された熱風６ａに塵や埃が含まれていてもフィルタ１４により除去されるので、ワーク３０に空気清浄度の高い熱風６ａを供給することが可能になる。
【００５２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、上記実施形態において、熱風供給側板状体４は、内側筐体２の上部開口２ａの下方に設けたが、内側筐体２の上部開口２ａを塞ぐように内側筐体２の上部に取り付けられてもよい。また、内側筐体２の上部開口２ａ自体が、熱風供給側板状体４と同様にして、多数の開口から形成され、均熱領域Ｘ２での開口率が昇温領域Ｘ１での開口率よりも小さくなるように形成されてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態において、熱風供給側板状体４は、昇温領域Ｘ１にも均熱領域Ｘ２にも設けたが、図９に示すように、均熱領域Ｘ２のみに設けても同様の効果を奏するようにすることが可能である。
【００５４】
また、上記実施形態においては、ワーク３０に供給される熱風６ａの供給量が均熱領域Ｘ２よりも昇温領域Ｘ１の方が多くなるようにする熱風量調整機構を、熱風供給側板状体４の昇温領域及び均熱領域Ｘ１，Ｘ２での開口率を調整することによって実現したが、各パネルヒータ５ａ間の隙間５２の大きさを調整することによっても実現することは可能である。
【００５５】
また、上記実施形態においては、熱風供給装置６を内側筐体２の下部に配置したが、内側筐体２の側方や上方に配置されてもよい。
【００５６】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明にかかる熱処理炉は、熱風供給装置を共有させることを可能にすることにより、製造コストをダウンさせることができる効果を有し、特にワークに付着した溶剤を揮発させる熱処理炉として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る熱処理炉のワーク搬送方向の概略断面図
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係る熱処理炉の横方向の概略断面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る熱処理炉の斜視図
【図３Ａ】熱風供給側板状体の一例を示す図
【図３Ｂ】熱風供給側板状体の他の例を示す図
【図４】熱風供給側板状体の変形例を示す斜視図
【図５】熱風供給側板状体の変形例を示す断面図
【図６】ヒータ装置の一部拡大斜視図
【図７】ワークの温度変化を示すグラフ
【図８】本発明の第２実施形態に係る熱処理炉の横方向の概略断面図
【図９】本発明の他の実施形態に係る熱処理炉の一部拡大断面図
【図１０】従来の熱処理炉のワーク搬送方向の概略断面図
【符号の説明】
【００５９】
１ 外側筐体
１ａ、１ｂ 面
１ｃ、１ｄ 貫通穴
１ｅ、１ｆ 屈曲部
１ｇ 下面
２ 内側筐体
２ａ 上部開口
２ｂ、２ｃ、２ｄ 面
２ｅ 貫通穴
２ｆ 側部開口
３ ワーク搬送装置
３ａ プーリ
３ｂ チェーン
３ｃ パレット
４ 熱風供給側板状体
４ａ、４ｂ スリット板
５ ヒータ装置
５ａ パネルヒータ
５ｂ 屋根材
５ｃ 保持部材
６ 熱風供給装置
７ 取付フレーム
８ 熱風排気側板状体
９ 仕切板
１０ 排気用ダクト
１１ 循環ブロア
１２、１３ 連結ダクト
１４ フィルタ
１５ 排気用ブロア
１６ 供給ダクト
１７ 仕切壁
１８ 空間
１９ 広径部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側筐体と、
少なくとも上方に空間が形成されるように前記外側筐体の内側に設けられるとともに、上面に上部開口が設けられ、その内部が前記ワークの搬送方向下流側の第１の領域と前記ワークの搬送方向上流側の温度が異なる第２の領域とに、物理的に区画されることなく分かれている内側筐体と、
前記外側筐体及び前記内側筐体の内部を貫通するように設けられ、前記内側筐体の内部をワークが通過するようにワークを搬送するワーク搬送装置と、
前記内側筐体の前記上部開口と前記ワーク搬送装置との間且つ前記第１の領域と前記第２の領域とに、複数個が互いの間に隙間が形成されるように前記ワークの搬送方向に並列に配置されて、前記ワークを加熱するヒータ装置と、前記上方空間と前記上部開口と前記複数のヒータ装置間の前記隙間とを通過して前記ワークを加熱する熱風を前記第１領域と前記第２の領域とに同時に供給する単一の熱風供給装置と、
前記熱風を、前記第１の領域よりも前記第２の領域の方が、供給量が多くなるように調整して前記ワークに供給する熱風供給量調整機構と、
を有することを特徴とする熱処理炉。
【請求項２】
前記熱風量調整機構は、多数の開口が設けられ、前記内側筐体の前記上部開口と前記ヒータ装置との間且つ前記第１の領域に配置された熱風供給側板状体を有することを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項３】
前記熱風量調整機構は、前記内側筐体の前記上部開口と前記ヒータ装置との間に配置された熱風供給側板状体を有し、
前記熱風供給側板状体には、前記第１の領域での開口率が前記第２の領域での開口率よりも小さくなるように多数の開口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項４】
前記熱風供給側板状体は、多数の開口が設けられた第１の板状体と、前記第１の板状体とは前記ワークの搬送方向の長さが異なるように形成されるとともに多数の開口が設けられ、前記第１の板状体と相対的に移動可能に密着されて重ね合わされた第２の板状体を有し、前記第１の板状体と前記第２の板状体との相対位置を調整することで、前記第１の領域での開口率を調整可能としたものであることを特徴とする請求項３に記載の熱処理炉。
【請求項５】
前記熱風供給側板状体の前記第２の領域での開口率は、前記第１の領域での開口率の２倍から４倍であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の熱処理炉。
【請求項６】
前記熱風量供給機構は、前記第１の領域での開口率が前記第２の領域での開口率よりも小さくなるように多数の開口が設けられた前記内側筐体の前記上部開口で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項７】
前記熱風量供給機構は、前記第１の領域にある前記複数のヒータ装置間の隙間を、前記第２の領域にある前記複数のヒータ装置間の隙間よりも小さくなるように調整したものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の熱処理炉。
【請求項８】
前記ヒータ装置は、前記ワークを加熱するヒータと、前記ヒータに直接、前記熱風供給装置で形成された前記熱風が当たらないように前記ヒータの上部を覆う屋根材と、を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の熱処理炉。
【請求項９】
前記内側筐体は、一側方にも前記上方空間につながる空間を有するように前記外側筐体の内側に設けられ、
前記ヒータ装置と前記ワーク搬送装置との間且つ前記ワークの搬送方向と平行な前記内側筐体の側面には、前記熱風供給装置で形成されて前記一側方空間へ流入した熱風を前記内側筐体の内部に取り入れるために、側方開口が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の熱処理炉。
【請求項１０】
前記内側筐体の内部で前記ワーク搬送手段の下方に、多数の開口が設けられた熱風排気側板状体を有し、
前記熱風排気側板状体の前記第２の領域での開口率は、前記熱風供給側板状体の前記第２の領域での開口率と同一又は大きく、
前記熱風排気側板状体の前記第１の領域での開口率は、前記熱風供給側板状体の前記第１の領域での開口率と同一又は大きいことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の熱処理炉。
【請求項１１】
前記内側筐体の内部で前記熱風排気側板状体の下方且つ前記第１の領域内に、前記熱風を排気するための排気ダクトが設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の熱処理炉。
【請求項１２】
前記ワーク搬送装置が貫通する前記外側筐体及び前記内側筐体の貫通部分の上側は、内側筐体の内部に向かって折れ曲がっていることを特徴とする請求項１〜１１に記載の熱処理炉。
【請求項１】
外側筐体と、
少なくとも上方に空間が形成されるように前記外側筐体の内側に設けられるとともに、上面に上部開口が設けられ、その内部が前記ワークの搬送方向下流側の第１の領域と前記ワークの搬送方向上流側の温度が異なる第２の領域とに、物理的に区画されることなく分かれている内側筐体と、
前記外側筐体及び前記内側筐体の内部を貫通するように設けられ、前記内側筐体の内部をワークが通過するようにワークを搬送するワーク搬送装置と、
前記内側筐体の前記上部開口と前記ワーク搬送装置との間且つ前記第１の領域と前記第２の領域とに、複数個が互いの間に隙間が形成されるように前記ワークの搬送方向に並列に配置されて、前記ワークを加熱するヒータ装置と、前記上方空間と前記上部開口と前記複数のヒータ装置間の前記隙間とを通過して前記ワークを加熱する熱風を前記第１領域と前記第２の領域とに同時に供給する単一の熱風供給装置と、
前記熱風を、前記第１の領域よりも前記第２の領域の方が、供給量が多くなるように調整して前記ワークに供給する熱風供給量調整機構と、
を有することを特徴とする熱処理炉。
【請求項２】
前記熱風量調整機構は、多数の開口が設けられ、前記内側筐体の前記上部開口と前記ヒータ装置との間且つ前記第１の領域に配置された熱風供給側板状体を有することを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項３】
前記熱風量調整機構は、前記内側筐体の前記上部開口と前記ヒータ装置との間に配置された熱風供給側板状体を有し、
前記熱風供給側板状体には、前記第１の領域での開口率が前記第２の領域での開口率よりも小さくなるように多数の開口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項４】
前記熱風供給側板状体は、多数の開口が設けられた第１の板状体と、前記第１の板状体とは前記ワークの搬送方向の長さが異なるように形成されるとともに多数の開口が設けられ、前記第１の板状体と相対的に移動可能に密着されて重ね合わされた第２の板状体を有し、前記第１の板状体と前記第２の板状体との相対位置を調整することで、前記第１の領域での開口率を調整可能としたものであることを特徴とする請求項３に記載の熱処理炉。
【請求項５】
前記熱風供給側板状体の前記第２の領域での開口率は、前記第１の領域での開口率の２倍から４倍であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の熱処理炉。
【請求項６】
前記熱風量供給機構は、前記第１の領域での開口率が前記第２の領域での開口率よりも小さくなるように多数の開口が設けられた前記内側筐体の前記上部開口で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項７】
前記熱風量供給機構は、前記第１の領域にある前記複数のヒータ装置間の隙間を、前記第２の領域にある前記複数のヒータ装置間の隙間よりも小さくなるように調整したものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の熱処理炉。
【請求項８】
前記ヒータ装置は、前記ワークを加熱するヒータと、前記ヒータに直接、前記熱風供給装置で形成された前記熱風が当たらないように前記ヒータの上部を覆う屋根材と、を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の熱処理炉。
【請求項９】
前記内側筐体は、一側方にも前記上方空間につながる空間を有するように前記外側筐体の内側に設けられ、
前記ヒータ装置と前記ワーク搬送装置との間且つ前記ワークの搬送方向と平行な前記内側筐体の側面には、前記熱風供給装置で形成されて前記一側方空間へ流入した熱風を前記内側筐体の内部に取り入れるために、側方開口が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の熱処理炉。
【請求項１０】
前記内側筐体の内部で前記ワーク搬送手段の下方に、多数の開口が設けられた熱風排気側板状体を有し、
前記熱風排気側板状体の前記第２の領域での開口率は、前記熱風供給側板状体の前記第２の領域での開口率と同一又は大きく、
前記熱風排気側板状体の前記第１の領域での開口率は、前記熱風供給側板状体の前記第１の領域での開口率と同一又は大きいことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の熱処理炉。
【請求項１１】
前記内側筐体の内部で前記熱風排気側板状体の下方且つ前記第１の領域内に、前記熱風を排気するための排気ダクトが設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の熱処理炉。
【請求項１２】
前記ワーク搬送装置が貫通する前記外側筐体及び前記内側筐体の貫通部分の上側は、内側筐体の内部に向かって折れ曲がっていることを特徴とする請求項１〜１１に記載の熱処理炉。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−９３１６８（Ｐ２００７−９３１６８Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８６６４７（Ｐ２００５−２８６６４７）
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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