知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024076469
(43)【公開日】2024-06-06
(54)【発明の名称】加熱炉
(51)【国際特許分類】
F27B 9/04 20060101AFI20240530BHJP
F27D 7/04 20060101ALI20240530BHJP
F23C 9/00 20060101ALI20240530BHJP
F27D 17/00 20060101ALI20240530BHJP
F27D 19/00 20060101ALI20240530BHJP
F27B 9/24 20060101ALN20240530BHJP
【ＦＩ】
F27B9/04
F27D7/04
F23C9/00
F27D17/00 101A
F27D19/00 Z
F27B9/24 R
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022188000
(22)【出願日】2022-11-25
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100130638
【弁理士】
【氏名又は名称】野末 貴弘
(74)【代理人】
【氏名又は名称】西澤 均
(72)【発明者】
【氏名】秋本 茂
(72)【発明者】
【氏名】萩谷 亜輝男
(72)【発明者】
【氏名】赤木 朝輝
【テーマコード（参考）】
3K091
4K050
4K056
4K063
【Ｆターム（参考）】
3K091AA07
3K091BB07
4K050AA02
4K050BA07
4K050BA16
4K050CC07
4K050CC08
4K050CE03
4K050CG04
4K056AA09
4K056BA02
4K056CA10
4K056CA18
4K056DA02
4K056DA22
4K056DA36
4K056FA10
4K056FA11
4K063AA05
4K063BA04
4K063BA12
4K063CA01
(57)【要約】
【課題】熱処理空間からガスラインへのガスの吸引および熱処理空間へのガスの噴出の切り替えを不要とするか、または、切り替えのタイミングを長くする。
【解決手段】加熱炉１００は、被処理物１の熱処理を行うための熱処理空間１１を有し、熱処理空間１１内に配置された加熱部を備える本体部１０と、熱処理を行うために必要なガスを本体部１０の熱処理空間１１に供給するガス供給部と、本体部１０の熱処理空間１１に接続されたガスライン３１を有し、熱処理空間１１からガスライン３１へのガスの吸引と、ガスライン３１に吸引されたガスの熱処理空間１１への噴出とを連続的に行う吸引噴出部３０と、ガスライン３１の内部に設けられ、熱処理空間１１から吸引したガスと、熱処理空間１１へ噴出するガスとの間で熱交換を行うための換熱式の熱交換器４０とを備える。ガスライン３１は、熱処理空間１１以外の外部からガスが供給されないように構成されている。
【選択図】図２
【解決手段】加熱炉１００は、被処理物１の熱処理を行うための熱処理空間１１を有し、熱処理空間１１内に配置された加熱部を備える本体部１０と、熱処理を行うために必要なガスを本体部１０の熱処理空間１１に供給するガス供給部と、本体部１０の熱処理空間１１に接続されたガスライン３１を有し、熱処理空間１１からガスライン３１へのガスの吸引と、ガスライン３１に吸引されたガスの熱処理空間１１への噴出とを連続的に行う吸引噴出部３０と、ガスライン３１の内部に設けられ、熱処理空間１１から吸引したガスと、熱処理空間１１へ噴出するガスとの間で熱交換を行うための換熱式の熱交換器４０とを備える。ガスライン３１は、熱処理空間１１以外の外部からガスが供給されないように構成されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理物の熱処理を行うための熱処理空間を有し、前記熱処理空間内に配置された加熱部を備える本体部と、
熱処理を行うために必要なガスを前記本体部の前記熱処理空間に供給するガス供給部と、
前記本体部の前記熱処理空間に接続されたガスラインを有し、前記熱処理空間から前記ガスラインへのガスの吸引と、前記ガスラインに吸引されたガスの前記熱処理空間への噴出とを連続的に行う吸引噴出部と、
前記ガスラインの内部に設けられ、前記熱処理空間から吸引したガスと、前記熱処理空間へ噴出するガスとの間で熱交換を行うための換熱式の熱交換器と、
を備え、
前記ガスラインは、前記熱処理空間以外の外部からガスが供給されないように構成されていることを特徴とする加熱炉。
熱処理を行うために必要なガスを前記本体部の前記熱処理空間に供給するガス供給部と、
前記本体部の前記熱処理空間に接続されたガスラインを有し、前記熱処理空間から前記ガスラインへのガスの吸引と、前記ガスラインに吸引されたガスの前記熱処理空間への噴出とを連続的に行う吸引噴出部と、
前記ガスラインの内部に設けられ、前記熱処理空間から吸引したガスと、前記熱処理空間へ噴出するガスとの間で熱交換を行うための換熱式の熱交換器と、
を備え、
前記ガスラインは、前記熱処理空間以外の外部からガスが供給されないように構成されていることを特徴とする加熱炉。
【請求項2】
前記熱交換器は、前記ガスラインの内部のうち、前記本体部の内部に位置する部分に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の加熱炉。
【請求項3】
前記熱交換器は、前記ガスラインの内部のうち、前記本体部を貫通している領域に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の加熱炉。
【請求項4】
前記熱交換器は、前記熱処理空間から吸引したガスが流れる吸引路と、前記熱処理空間へ噴出するガスが流れる噴出路とを有し、
前記ガスラインは、前記熱交換器の前記吸引路と接続された第１の延伸部と、前記熱交換器の前記噴出路と接続された第２の延伸部と、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部とを接続する接続部とを有することを特徴とする請求項１に記載の加熱炉。
前記ガスラインは、前記熱交換器の前記吸引路と接続された第１の延伸部と、前記熱交換器の前記噴出路と接続された第２の延伸部と、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部とを接続する接続部とを有することを特徴とする請求項１に記載の加熱炉。
【請求項5】
前記噴出路の一部は、前記本体部の前記熱処理空間内に露出していることを特徴とする請求項４に記載の加熱炉。
【請求項6】
前記吸引噴出部は、前記ガスラインに配置された第１のファンを備えることを特徴とする請求項４に記載の加熱炉。
【請求項7】
前記吸引噴出部は、前記ガスラインに配置され、前記第１のファンの駆動によるガスの流れと同じ向きにガスを流すための第２のファンをさらに備えており、
前記第１のファンは、前記第１の延伸部に配置されており、
前記第２のファンは、前記第２の延伸部に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の加熱炉。
前記第１のファンは、前記第１の延伸部に配置されており、
前記第２のファンは、前記第２の延伸部に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の加熱炉。
【請求項8】
前記ガスラインに配置され、前記熱処理空間から吸引されて前記熱交換器を通過したガスを冷却するための冷却器をさらに備え、
前記冷却器には、前記第１のファンの駆動時に前記第１のファンよりも上流側となる位置に配置された第１の冷却器が含まれることを特徴とする請求項６に記載の加熱炉。
前記冷却器には、前記第１のファンの駆動時に前記第１のファンよりも上流側となる位置に配置された第１の冷却器が含まれることを特徴とする請求項６に記載の加熱炉。
【請求項9】
前記冷却器は、ガスが流れるガス流路と、冷媒が流れる冷媒流路とが交互に積層された構造を有することを特徴とする請求項８に記載の加熱炉。
【請求項10】
前記ガスラインには、水平方向に延伸する部分と、鉛直方向に延伸する部分が含まれており、
前記冷却器は、前記ガスラインの前記第１の延伸部のうち、前記鉛直方向に延伸する部分に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の加熱炉。
前記冷却器は、前記ガスラインの前記第１の延伸部のうち、前記鉛直方向に延伸する部分に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の加熱炉。
【請求項11】
前記ガスラインには、一端が前記第１の延伸部のうちの前記水平方向に延伸する部分に接続されて、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部との間を接続するバイパス流路が設けられており、
前記吸引噴出部は、前記ガスラインに配置され、前記第１のファンの駆動によるガスの流れとは逆向きにガスを流すための逆洗用ファンをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の加熱炉。
前記吸引噴出部は、前記ガスラインに配置され、前記第１のファンの駆動によるガスの流れとは逆向きにガスを流すための逆洗用ファンをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の加熱炉。
【請求項12】
前記吸引噴出部は、前記第１のファンが駆動状態で、前記逆洗用ファンが非駆動状態にある連続吸引噴出モードでの動作中に、前記逆洗用ファンが駆動状態で、前記第１のファンが非駆動状態にある逆洗モードへの切り替えを定期的に行うことを特徴とする請求項１１に記載の加熱炉。
【請求項13】
前記連続吸引噴出モードでの動作時間と前記逆洗モードでの動作時間の合計時間に対する前記連続吸引噴出モードでの動作時間の割合は、６０％以上であることを特徴とする請求項１２に記載の加熱炉。
【請求項14】
前記バイパス流路には、開いた状態のときに、前記第１の延伸部から前記第２の延伸部へはガスを流すが、前記第２の延伸部から前記第１の延伸部へはガスが流れないようにするためのチャッキバルブが設けられており、
前記チャッキバルブは、前記連続吸引噴出モードでの動作中は、閉じられており、前記逆洗モードでの動作中は、開かれていることを特徴とする請求項１２に記載の加熱炉。
前記チャッキバルブは、前記連続吸引噴出モードでの動作中は、閉じられており、前記逆洗モードでの動作中は、開かれていることを特徴とする請求項１２に記載の加熱炉。
【請求項15】
前記冷却器には、前記第１の延伸部に配置された前記第１の冷却器と、前記第２の延伸部のうち、前記逆洗用ファンの駆動時に前記逆洗用ファンよりも上流側となる位置に配置された第２の冷却器とが含まれており、
前記連続吸引噴出モードでは、前記第１の冷却器の冷却機能はオンで前記第２の冷却器の冷却機能はオフであり、前記逆洗モードでは、前記第１の冷却器の冷却機能はオフで前記第２の冷却器の冷却機能はオンとなるように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の加熱炉。
前記連続吸引噴出モードでは、前記第１の冷却器の冷却機能はオンで前記第２の冷却器の冷却機能はオフであり、前記逆洗モードでは、前記第１の冷却器の冷却機能はオフで前記第２の冷却器の冷却機能はオンとなるように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の加熱炉。
【請求項16】
前記連続吸引噴出モード時に前記逆洗用ファンの回転数を計測する回転数計測部をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の加熱炉。
【請求項17】
前記吸引噴出部は、前記第１のファンを制御するための制御部を備えており、
前記制御部は、前記回転数計測部によって計測される回転数が基準回転数と一致するように、前記第１のファンの駆動を制御することを特徴とする請求項１６に記載の加熱炉。
前記制御部は、前記回転数計測部によって計測される回転数が基準回転数と一致するように、前記第１のファンの駆動を制御することを特徴とする請求項１６に記載の加熱炉。
【請求項18】
前記被処理物が前記熱処理空間内に載置される載置面に対して、前記被処理物が載置される側に延びる単位法線ベクトルと、前記熱交換器から前記熱処理空間へ噴出されるガスの進行方向に沿った単位ベクトルとの内積が負となるように、前記熱交換器が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱炉。
【請求項19】
前記吸引噴出部は、複数設けられていることを特徴とする請求項１～１８のいずれか一項に記載の加熱炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加熱炉に関する。
【背景技術】
【0002】
炉内にガスを供給し、被処理物の熱処理を行う加熱炉が知られている。
【0003】
そのような加熱炉の一つとして、特許文献１には、炉内のガスを循環ファンによって炉外循環経路に導入するとともに、炉外循環経路に導入したガスを再び炉内に戻す加熱炉が開示されている。炉外循環経路には、ガスとの間で熱交換を行うための蓄熱体と、流路切替装置が設けられている。流路切替装置によって、炉外循環経路を流れるガスの流れが周期的に切り替えられることにより、炉内から炉外循環経路に導入されたガスは、蓄熱体で熱交換が行われて低温とされ、炉内に戻されるガスは、蓄熱体で熱交換が行われて高温とされてから炉内へと噴出される。そのような構成により、特許文献１に記載の加熱炉では、高温で強い循環流を炉内に供給することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平９－１７８１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述したように、特許文献１に記載の加熱炉では、炉外循環経路に設けられている蓄熱体で蓄熱と放熱とを交互に行うため、熱交換特性の関係上、ガスの吸引とガスの噴出とを５秒～１０秒程度の短いサイクルで切り替える必要がある。このため、ガスの吸引と噴出の流れを切り替えるための流路切替装置の寿命が短くなる。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するものであり、本体部の熱処理空間からガスラインへのガスの吸引とガスラインから熱処理空間へのガスの噴出の切り替えが不要であるか、または、上記切り替えのタイミングを長くすることが可能な加熱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】
【0007】
本発明の加熱炉は、
被処理物の熱処理を行うための熱処理空間を有し、前記熱処理空間内に配置された加熱部を備える本体部と、
熱処理を行うために必要なガスを前記本体部の前記熱処理空間に供給するガス供給部と、
前記本体部の前記熱処理空間に接続されたガスラインを有し、前記熱処理空間から前記ガスラインへのガスの吸引と、前記ガスラインに吸引されたガスの前記熱処理空間への噴出とを連続的に行う吸引噴出部と、
前記ガスラインの内部に設けられ、前記熱処理空間から吸引したガスと、前記熱処理空間へ噴出するガスとの間で熱交換を行うための換熱式の熱交換器と、
を備え、
前記ガスラインは、前記熱処理空間以外の外部からガスが供給されないように構成されていることを特徴とする。
被処理物の熱処理を行うための熱処理空間を有し、前記熱処理空間内に配置された加熱部を備える本体部と、
熱処理を行うために必要なガスを前記本体部の前記熱処理空間に供給するガス供給部と、
前記本体部の前記熱処理空間に接続されたガスラインを有し、前記熱処理空間から前記ガスラインへのガスの吸引と、前記ガスラインに吸引されたガスの前記熱処理空間への噴出とを連続的に行う吸引噴出部と、
前記ガスラインの内部に設けられ、前記熱処理空間から吸引したガスと、前記熱処理空間へ噴出するガスとの間で熱交換を行うための換熱式の熱交換器と、
を備え、
前記ガスラインは、前記熱処理空間以外の外部からガスが供給されないように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明の加熱炉は、ガスラインの内部に設けられ、熱処理空間から吸引したガスと、熱処理空間へ噴出するガスとの間で熱交換を行うための換熱式の熱交換器を備えていることにより、熱処理空間からガスラインへのガスの吸引と、ガスラインから熱処理空間へのガスの噴出とを連続的に行うことができる。このため、基本的には、ガスラインを流れるガスの流れの向きを切り替える必要がなく、必要に応じて切り替える場合でも、切り替えるタイミングを長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１の実施形態における加熱炉の構成を模式的に示す断面図である。
【図3】コンパクト熱交換器を用いた冷却器の構成を模式的に示す斜視図である。
【図4】熱交換器の構成を模式的に示す斜視図である。
【図5】第１の実施形態における加熱炉において、熱交換器の吸引路にガスを吸引し、噴出路からガスを噴出する動作を説明するための図である。
【図6】第２の実施形態における加熱炉の構成を模式的に示す断面図である。
【図8】（ａ）は、第２の実施形態における加熱炉において、連続吸引噴出モードにおける動作を説明するための図であり、（ｂ）は、逆洗モードにおける動作を説明するための図である。
【図9】第３の実施形態における加熱炉の構成を模式的に示す断面図である。
【図10】熱交換器から熱処理空間へ噴出されるガスの進行方向に沿った単位ベクトルと、被処理物が載置されるプレートの載置面に対して、被処理物が載置される側に延びる単位法線ベクトルとの関係を示す図である。
【図11】第４の実施形態における加熱炉の構成を模式的に示す断面図である。
【図12】連続吸引噴出モードと逆洗モードを交互に行ったときの第１のファンの回転数と逆洗用ファンの回転数との関係を示す図であって、（ａ）は、ＰＷＭ制御でファンを駆動するときのデューティ比を６０％とした場合の回転数を示し、（ｂ）は、デューティ比を７０％とした場合の回転数を示している。
【図13】第５の実施形態における加熱炉の構成を模式的に示す断面図である。
【図14】第６の実施形態における加熱炉の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴を具体的に説明する。
【0011】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態における加熱炉１００の構成を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示す加熱炉１００をＩＩ－ＩＩ線に沿って切断したときの構成を模式的に示す断面図である。ただし、図２では、後述する駆動用ローラ１３を省略している。
図１は、第１の実施形態における加熱炉１００の構成を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示す加熱炉１００をＩＩ－ＩＩ線に沿って切断したときの構成を模式的に示す断面図である。ただし、図２では、後述する駆動用ローラ１３を省略している。
【0012】
ここでは、加熱炉１００がローラーハース炉であるものとして説明する。ローラーハース炉は、炉内の進行方向に沿って一定間隔で複数の駆動用ローラ１３が配置され、被処理物１を駆動用ローラ１３上で搬送する連続式の加熱炉である。図１は、被処理物１の搬送方向と直交する面で加熱炉１００を切断したときの断面を示している。ただし、加熱炉１００がローラーハース炉に限定されることはなく、バッチ式の加熱炉など、他の種類の加熱炉であってもよい。
【0013】
加熱炉１００は、本体部１０と、ガス供給部２０と、吸引噴出部３０と、熱交換器４０とを備える。
【0014】
本体部１０は、被処理物１の熱処理を行うための熱処理空間１１を有し、熱処理空間１１内に配置された加熱部１２を備える。本体部１０の形状や大きさに特に制約はない。加熱部１２は、例えば、１３００℃程度まで加熱可能なヒーターである。本実施形態では、熱処理空間１１に駆動用ローラ１３が配置されており、駆動用ローラ１３と加熱部１２との間に被処理物１が位置するように、被処理物１に対して駆動用ローラ１３とは反対側、すなわち、被処理物１の上方に加熱部１２が配置されている。ただし、加熱部１２の配置場所が被処理物１に対して駆動用ローラ１３とは反対側の位置に限定されることはない。
【0015】
本実施形態において、本体部１０は、図１に示すように、第１の側壁１０ａ、第２の側壁１０ｂ、炉床壁１０ｃおよび天井壁１０ｄの４つの炉壁を備えている。第１の側壁１０ａと第２の側壁１０ｂ、および、炉床壁１０ｃと天井壁１０ｄはそれぞれ、被処理物１の搬送方向と直交する方向において対向する。また、図２に示すように、被処理物１の搬送方向の両端は開口されており、被処理物１が出入りする搬出入口につながっている。第１の側壁１０ａ、第２の側壁１０ｂ、炉床壁１０ｃおよび天井壁１０ｄを含む本体部１０の炉壁は、例えば、断熱材からなる。
【0016】
熱処理対象である被処理物１の種類に制約はなく、例えば、積層セラミックコンデンサ等のチップ状のセラミック電子部品を作製するための未焼成のセラミック素体である。本実施形態では、複数の被処理物１が載せられたプレート２が駆動用ローラ１３上を搬送されるように構成されている。プレート２は、例えば、セラミックからなる。
【0017】
ガス供給部２０は、熱処理を行うために必要なガスを本体部１０の熱処理空間１１に供給する。本体部１０には、ガス供給口１４が設けられており、ガス供給部２０により、ガス供給口１４を介して熱処理に必要なガスが熱処理空間１１に供給される。
【0018】
なお、本体部１０には、熱処理空間１１の圧力が一定に保たれるように、不要なガスを排出するためのガス排出口１５が設けられている。
【0019】
吸引噴出部３０は、熱交換器４０に接続されたガスライン３１を有し、熱処理空間１１からガスライン３１へのガスの吸引と、ガスライン３１に吸引されたガスの熱処理空間１１への噴出とを連続的に行う。本実施形態では、ガスライン３１を流れるガスの流れの向きが変わることなく、ガスライン３１へのガスの吸引と、ガスライン３１からのガスの噴出が連続的に行われる。
【0020】
ガスライン３１は、熱処理空間１１以外の外部からガスが供給されないように構成されている。すなわち、熱処理空間１１からガスライン３１へと吸引されたガスは、他のガスや空気等が混入されることなく、そのまま熱処理空間１１へと噴出される。したがって、吸引噴出部３０によってガスライン３１に吸引されて熱処理空間１１へと噴出されるガスは、熱処理空間１１内のガスと同じ組成を有するガスである。
【0021】
本実施形態におけるガスライン３１は、後述する熱交換器４０の吸引路４１と接続された第１の延伸部３１ａと、熱交換器４０の噴出路４２と接続された第２の延伸部３１ｂと、第１の延伸部３１ａと第２の延伸部３１ｂとを接続する接続部３１ｃとを有する。本実施形態では、図２に示すように、第１の延伸部３１ａと第２の延伸部３１ｂはそれぞれ、本体部１０から遠ざかる方向に延伸しており、接続部３１ｃは、第１の側壁１０ａと平行な方向に延伸している。
【0022】
本実施形態において、第１の延伸部３１ａ、第２の延伸部３１ｂ、および、接続部３１ｃは、いずれも同じ高さに位置する。すなわち、ガスライン３１は、ガスが水平方向に流れるように設けられている。
【0023】
本実施形態における吸引噴出部３０は、ガスライン３１に配置された第１のファン３２ａと、ガスライン３１に配置され、第１のファン３２ａの駆動によるガスの流れと同じ向きにガスを流すための第２のファン３２ｂとを備える。第１のファン３２ａは、ガスライン３１の第１の延伸部３１ａに配置されており、第２のファン３２ｂは、第２の延伸部３１ｂに配置されている。ただし、吸引噴出部３０は、第１のファン３２ａのみを備えており、第２のファン３２ｂを省略した構成とすることも可能である。
【0024】
第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂはそれぞれ、送風可能なものであれば、どのような構造のものでもよい。以下の説明では、第１のファン３２ａと第２のファン３２ｂを総称して、ファン３２と呼ぶことがある。また、図示は省略するが、吸引噴出部３０は、第１のファン３２ａと第２のファン３２ｂの駆動を制御するための制御部を備えている。
【0025】
第１のファン３２ａは、駆動時に、ガスがガスライン３１の第１の延伸部３１ａから接続部３１ｃへと流れるように配置されている。すなわち、第１のファン３２ａを駆動させると、熱処理空間１１から熱交換器４０を介してガスライン３１の第１の延伸部３１ａへとガスが吸引される。このとき、第２のファン３２ｂも駆動状態とする。熱処理空間１１からガスライン３１の第１の延伸部３１ａに吸引されたガスは、接続部３１ｃおよび第２の延伸部３１ｂを通過し、熱交換器４０を介して熱処理空間１１へと噴出される。
【0026】
上述したように、第２のファン３２ｂは、第１のファン３２ａの駆動によるガスの流れと同じ向きにガスを流すためのものである。第１のファン３２ａとともに第２のファン３２ｂを設けることにより、第１のファン３２ａのみを設ける構成と比べて、より強力にガスの吸引噴出動作を行うことができる。
【0027】
本実施形態における加熱炉１００は、ガスライン３１に配置され、熱処理空間１１から吸引されて後述する熱交換器４０を通過したガスを冷却するための冷却器３３を備えている。冷却器３３には、ガスライン３１の第１の延伸部３１ａに配置された第１の冷却器３３ａが含まれる。第１の冷却器３３ａは、第１のファン３２ａの駆動時に第１のファン３２ａよりも上流側となる位置に配置されている。なお、第１のファン３２ａよりも上流側とは、第１のファン３２ａの駆動時にガスが流れる方向の上流側を意味し、図２では、第１のファン３２ａに対して熱交換器４０に近い側の位置である。
【0028】
第１の冷却器３３ａは、熱処理空間１１から熱交換器４０を経てガスライン３１の第１の延伸部３１ａへと吸引されたガスを冷却する。一例として、熱処理空間１１からガスライン３１の第１の延伸部３１ａへと吸引されるガスは、熱交換器４０によって１００℃程度まで冷却された後に、第１の冷却器３３ａによって、５０℃以下に冷却される。そのような構成により、第１のファン３２ａに高温のガスが流入して熱的ダメージを受けることを抑制することができる。
【0029】
また、第１の冷却器３３ａが設けられていることにより、熱交換器４０の温度分布を平衡状態に維持することができる。すなわち、第１の冷却器３３ａが設けられていない場合、熱処理空間１１からガスライン３１へのガスの吸引、および、ガスライン３１から熱処理空間１１へのガスの噴出が連続して進行する過程で、熱交換器４０の温度が上昇する。その場合、熱交換器４０によって冷却されたガスの温度が１００℃を大きく上回る可能性がある。
【0030】
しかしながら、本実施形態における加熱炉１００では、第１の冷却器３３ａが設けられているので、上述したような熱交換器４０の温度の上昇を抑制し、熱交換器４０を通過したガスの温度が１００℃を大きく上回ることを抑制することができる。
【0031】
第１の冷却器３３ａとして、例えば、公知の熱交換器を用いることが可能である。図３は、熱交換器の１つであるコンパクト熱交換器を用いた冷却器３３（第１の冷却器３３ａ）の構成を模式的に示す斜視図である。図３に示すように、冷却器３３は、高温のガスが流れるガス流路Ｆ１と、冷媒が流れる冷媒流路Ｆ２とが交互に積層された構造を有する。そのような構造により、ガス流路Ｆ１を流れるガスを効果的に冷却することができる。ガス流路Ｆ１と冷媒流路Ｆ２は、互いに直交する向きとなるように構成されている。ガス流路Ｆ１および冷媒流路Ｆ２には、複数のフィンが設けられており、ガス流路Ｆ１を流れるガスと、冷媒流路Ｆ２を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。
【0032】
なお、図３では、ガス流路Ｆ１と冷媒流路Ｆ２がそれぞれ２層設けられた構成を示しているが、ガス流路Ｆ１および冷媒流路Ｆ２の積層数が２に限定されることはない。
【0033】
第１の冷却器３３ａの冷却機能について説明する。冷媒流路Ｆ２には、ガス流路Ｆ１を流れるガスを冷却するための冷媒が流れる。冷媒は、例えば、冷風である。例えば、冷媒流路Ｆ２の上流側に冷却ファンを設けて、冷媒流路Ｆ２に冷風を流す。ガス流路Ｆ１には、熱交換器４０を通過したガスが流れる。
【0034】
一例として、熱処理空間１１から吸引されて熱交換器４０を通過した１００℃程度のガスが３０Ｌ／分の風量で第１の冷却器３３ａのガス流路Ｆ１に流入するものとする。第１の冷却器３３ａの冷媒流路Ｆ２に、冷媒として、３０～１２０Ｌ／分の風量の冷風を流すと、ガス流路Ｆ１を流れるガスは５０℃程度まで冷却される。
【0035】
なお、第１の冷却器３３ａは、ガスを冷却できるものであればよく、ガスが流れるガス流路Ｆ１と、冷媒が流れる冷媒流路Ｆ２とが交互に積層された構造の熱交換器に限定されることはない。また、熱交換器４０によってガスが十分に冷却されるのであれば、冷却器３３は省略することが可能である。
【0036】
熱交換器４０は、ガスライン３１の内部に設けられ、熱処理空間１１から吸引したガスと、熱処理空間１１へ噴出するガスとの間で熱交換を行うための換熱式の熱交換器である。熱交換器４０は、熱処理空間１１から吸引したガスが流れる吸引路４１と、熱処理空間１１へ噴出されるガスが流れる噴出路４２とを有する。
【0037】
図４は、熱交換器４０の構成を模式的に示す斜視図である。図４に示すように、熱交換器４０は、吸引路４１と噴出路４２とが交互に積層された構造を有する。吸引路４１と噴出路４２は、互いに平行な向きとなるように構成されている。また、積層方向において、吸引路４１と噴出路４２とは、隔壁４３によって隔てられている。なお、図４では、吸引路４１と噴出路４２とがそれぞれ２層ずつ設けられた構成を示しているが、吸引路４１および噴出路４２の積層数が２に限定されることはない。
【0038】
熱交換器４０は、ガスライン３１の内部のうち、本体部１０の内部に位置する部分、具体的には、本体部１０を貫通している領域に設けられている。図１および図２に示す例では、熱交換器４０は、ガスライン３１の内部のうち、本体部１０の第１の側壁１０ａを貫通している領域に設けられている。ただし、熱交換器４０は、本体部１０の第２の側壁１０ｂ側に設けられていてもよいし、後述するように、本体部１０の第１の側壁１０ａ側と第２の側壁１０ｂ側のそれぞれに設けられていてもよい。熱交換器４０がガスライン３１の内部のうち、本体部１０の内部に位置する部分に設けられていることにより、熱交換器４０を通過して熱処理空間１１へと噴出されるガスの温度を、炉内温度により近い温度にすることができる。
【0039】
なお、図１および図２において、熱交換器４０は、ガスライン３１の内部のうち、本体部１０を貫通している領域の全てに設けられているが、本体部１０を貫通している領域の一部にだけ設けられていてもよい。また、熱交換器４０は、ガスライン３１の内部のうち、本体部１０を貫通している領域から本体部１０の外側の領域にはみ出す態様で設けられていてもよい。
【0040】
なお、図１および図２において、熱交換器４０は、ガスライン３１の内部のうち、本体部１０を貫通している領域の全てに設けられているが、本体部１０を貫通している領域の一部にだけ設けられていてもよい。また、熱交換器４０は、ガスライン３１の内部のうち、本体部１０を貫通している領域から本体部１０の外側の領域にはみ出す態様で設けられていてもよい。
【0041】
図１および図２に示すように、熱処理空間１１から吸引したガスと、熱処理空間１１へ噴出するガスとの間で熱交換を行うための換熱式の熱交換器４０がガスライン３１のうち、本体部１０の内部に位置する部分に設けられていることにより、ガスライン３１が熱処理空間１１に接続される位置を１箇所にすることができる。そのような構成により、ガスライン３１が熱処理空間１１と接続される位置が２箇所である構成と比べて、ガスライン３１の設置の自由度が向上する。
【0042】
熱交換器４０の吸引路４１は、ガスライン３１の第１の延伸部３１ａと接続されており、噴出路４２は、ガスライン３１の第２の延伸部３１ｂと接続されている。熱交換器４０には、層状に複数の吸引路４１が設けられており、全ての吸引路４１が第１の延伸部３１ａと接続されている。また、熱交換器４０には、層状に複数の噴出路４２が設けられており、全ての噴出路４２が第２の延伸部３１ｂと接続されている。
【0043】
図４に示すように、噴出路４２の一部は、本体部１０の熱処理空間１１内に露出している。吸引路４１は、熱処理空間１１内に露出していない。そのような構成により、熱交換器４０から熱処理空間１１へと噴出されるガスの流れと、熱処理空間１１から熱交換器４０へと吸引されるガスの流れとが干渉することを抑制することができる。
【0044】
すなわち、噴出路４２が熱処理空間１１内に露出していない構成では、熱交換器４０から熱処理空間１１へと噴出されるガスが熱処理空間１１から吸引されるガスの流れの影響を受けて、直進しづらくなる。すなわち、熱交換器４０の噴出路４２から熱処理空間１１へと噴出されるガスの一部が吸引路４１へとすぐに吸引される流れが生じてしまう。
【0045】
しかしながら、図４に示すように、噴出路４２の一部が本体部１０の熱処理空間１１内に露出していることにより、吸引路４１には、ガスの直進方向だけでなく、熱処理空間１１内に露出した隔壁４３の側方側からもガスが吸引される。これにより、噴出路４２から噴出されるガスの一部が吸引路４１へと流れることが抑制されるので、噴出路４２から噴出されるガスは、直進しやすくなる。
【0046】
発明者がシミュレーションを行ったところ、噴出路４２が熱処理空間１１内に露出している長さＬ１は、熱交換器４０の幅方向の寸法Ｗ１の１／２以上であれば、上述した噴出ガスの流れと吸引ガスの流れとの干渉を効果的に抑制できることが分かった。例えば、熱交換器４０の幅方向の寸法Ｗ１が３０ｍｍの場合、噴出路４２のうち、熱処理空間１１内に露出している部分の長さＬ１を１５ｍｍ以上とすることが好ましい。
【0047】
また、噴出路４２の一部が熱処理空間１１内に露出していることにより、噴出路４２が熱処理空間１１内に露出している領域において、熱処理空間１１に噴出されるガスに対する熱交換が進み、より熱処理空間１１内の温度に近い温度のガスを被処理物１に向かって噴出することができる。
【0048】
ここで、熱交換器４０の幅方向の寸法Ｗ１が３０ｍｍ、吸引路４１および噴出路４２の高さＨ１が１．５ｍｍ、隔壁４３の厚さＤ１が１ｍｍ、噴出路４２が熱処理空間１１内に露出している部分の長さＬ１が１５ｍｍ、吸引路４１および噴出路４２の長さＬ２が２００ｍｍ、吸引路４１および噴出路４２がそれぞれ７層、熱処理空間１１の温度が１２００℃の場合に、熱交換器４０から熱処理空間１１へ噴出されるガスの温度と、熱処理空間１１から吸引されて熱交換器４０の吸引路４１からガスライン３１の第１の延伸部３１ａへと排出されるガスの温度を確認した。ここでは、ガスライン３１を流れるガスの風量を１５Ｌ／分、３０Ｌ／分、４５Ｌ／分と変更して、上述したガスの温度を確認した。確認した結果を表１に示す。表１において「噴出ガス温度」は、熱交換器４０から熱処理空間１１へ噴出されるガスの温度であり、「排出ガス温度」は、熱処理空間１１から吸引されて熱交換器４０からガスライン３１の第１の延伸部３１ａまたは第２の延伸部３１ｂへと排出されるガスの温度である。
【0049】
【表1】
【0050】
表１に示すように、ガスライン３１を流れるガスの風量が１５Ｌ／分の場合、熱交換器４０から熱処理空間１１へと噴出されるガスの温度は１１６９℃であり、熱交換器４０からガスライン３１の第１の延伸部３１ａへと流れるガスの温度は８１℃であった。また、ガスライン３１を流れるガスの風量が３０Ｌ／分の場合、熱交換器４０から熱処理空間１１へと噴出されるガスの温度は１１４０℃であり、熱交換器４０からガスライン３１の第１の延伸部３１ａへと流れるガスの温度は１１０℃であった。一方、ガスライン３１を流れるガスの風量が４５Ｌ／分の場合、熱交換器４０から熱処理空間１１へと噴出されるガスの温度は１１１２℃であり、熱交換器４０からガスライン３１の第１の延伸部３１ａへと流れるガスの温度は１３８℃であった。
【0051】
すなわち、ガスライン３１を流れるガスの風量が３０Ｌ／分以下であれば、熱処理空間１１へと噴出されるガスの温度は１１４０℃以上であり、熱処理空間１１のガスの温度との乖離が６０℃以下となる。すなわち、熱交換器４０から熱処理空間１１へと噴出されるガスの温度は、炉内温度に近い温度である。
【0052】
また、ガスライン３１を流れるガスの風量が３０Ｌ／分以下であれば、熱処理空間１１から吸引されて熱交換器４０の吸引路４１を通過したガスの温度は、１１０℃以下となる。この場合、冷却器３３で、ファン３２の耐熱温度である６０℃以下までガスの温度を下げることは容易である。
【0053】
したがって、上述した条件では、ガスライン３１を流れるガスの風量は、３０Ｌ／分以下であることが好ましい。
【0054】
ここで、吸引噴出部３０による熱処理空間１１からガスライン３１へのガスの吸引、および、ガスライン３１から熱処理空間１１へのガスの噴出の動作について説明する。
【0055】
図５に示すように、第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂを駆動すると、本体部１０の熱処理空間１１内のガスが熱交換器４０の吸引路４１に吸引される。このとき、第１の冷却器３３ａの冷却機能はオンとする。熱処理空間１１内のガスの温度は、例えば、約１２００℃であるものとする。
【0056】
熱交換器４０の吸引路４１に吸引されたガスは、噴出路４２を流れるガスとの間で熱交換が行われて、１００℃前後まで温度が低下する。熱交換器４０の吸引路４１を通過したガスは、ガスライン３１の第１の延伸部３１ａへと導入されて、第１の冷却器３３ａのガス流路Ｆ１を通過することにより、５０℃以下の温度まで冷却される。第１の冷却器３３ａを通過したガスは、ガスライン３１の接続部３１ｃを通って、第２の延伸部３１ｂに流入し、熱交換器４０の噴出路４２へと導入される。
【0057】
熱交換器４０の噴出路４２に導入されたガスは、吸引路４１を流れるガスとの間で熱交換が行われて、熱処理空間１１内の温度に近い１１５０℃程度の温度まで加熱される。噴出路４２を通過したガスは、熱処理空間１１へと噴出されて、プレート２上の複数の被処理物１の表面に達する。
【0058】
図５では、熱処理空間１１から熱交換器４０の吸引路４１へとガスが吸引され、ガスライン３１の第１の延伸部３１ａ、接続部３１ｃおよび第２の延伸部３１ｂを通過した後、熱交換器４０の噴出路４２から熱処理空間１１へとガスが噴出されるときのガスの流れの向きを矢印で示している。このように、熱処理空間１１から熱交換器４０の吸引路４１へとガスが吸引され、ガスライン３１の第１の延伸部３１ａ、接続部３１ｃおよび第２の延伸部３１ｂを通過した後、熱交換器４０の噴出路４２から熱処理空間１１へとガスが噴出される動作が連続的に行われる。
【0059】
ここで、被処理物１が積層セラミックコンデンサ等のセラミック電子部品を作製するための未焼成のセラミック素体である場合、熱処理によって、バインダー除去や種々の反応が行われる。バインダーは、例えばカーボンである。例えば、セラミック素体内のバインダーは、１５０℃付近の温度で熱分解が生じ、最終的には１０００℃を超える温度になるまでの間にほぼ完全に除去されるが、６００℃を超えるくらいの温度でも、内部に残留する成分を速やかに除去することが望まれる。例えば、バインダーの除去が不完全な状態で炉内の温度が最高温度に到達すると、製造されるセラミック電子部品の構造欠陥や品質低下が生じることが分かっている。したがって、速やかにバインダーを除去することは重要である。
【0060】
一般的に、バインダーの除去には、ガスの流れが有効に作用するため、必要十分な流速のガスを被処理物１の近傍に与えることが望ましい。被処理物１の近傍に必要十分な流速のガスを供給することにより、被処理物１の近傍において、被処理物１の内部からの飛散物を含む飛散ガスの濃度が低下し、被処理物１の内部からの飛散物の除去が促進される。逆に、ガスの流速が低い場合、被処理物１の内部からの飛散物の除去が進みにくくなる。
【0061】
本実施形態における加熱炉１００では、吸引噴出部３０によって、熱処理空間１１からガスライン３１へのガスの吸引と、ガスライン３１に吸引したガスの熱処理空間１１への噴出とを連続的に行うことにより、炉外からガスライン３１へと新たにガスを導入する必要なく、必要十分な流速のガスを被処理物１の近傍に供給することができる。ガスライン３１から熱処理空間１１へと噴出されるガスは、熱処理空間１１内のガスと同じ組成を有するガスであるため、ガスライン３１から噴出されたガスが当たる位置の被処理物１と、ガスライン３１から噴出されたガスが当たらない位置の被処理物１との間での反応バラツキの発生を抑制することができる。
【0062】
本実施形態における加熱炉１００によれば、換熱式の熱交換器４０を備えていることにより、熱処理空間１１からガスライン３１へのガスの吸引と、ガスライン３１に吸引されたガスの熱処理空間１１への噴出とを連続的に行うことができる。すなわち、熱交換器４０は、熱処理空間１１から吸引した高温のガスと、熱処理空間１１へ噴出する低温のガスとの間で熱交換が行われる構成であるため、ガスの流路を切り替えなくても、蓄熱と放熱を繰り返し行うための蓄熱体のように急速に温度が上昇または下降し続けることを抑制することができる。このため、ガスライン３１を流れるガスの流れの向きを切り替えなくてもよいので、第１のファン３２ａの駆動と停止を頻繁に切り替える必要がない。これにより、第１のファン３２ａの寿命を伸ばすことができる。
【0063】
＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態における加熱炉１００Ａの構成を模式的に示す断面図である。図１と同様、図６は、被処理物１の搬送方向と直交する面で加熱炉１００Ａを切断したときの断面を示している。図７は、図６に示す加熱炉１００Ａを矢印Ｙ１の方向から見たときの構成を模式的に示す図である。ただし、熱交換器４０の部分は省略している。
図６は、第２の実施形態における加熱炉１００Ａの構成を模式的に示す断面図である。図１と同様、図６は、被処理物１の搬送方向と直交する面で加熱炉１００Ａを切断したときの断面を示している。図７は、図６に示す加熱炉１００Ａを矢印Ｙ１の方向から見たときの構成を模式的に示す図である。ただし、熱交換器４０の部分は省略している。
【0064】
第２の実施形態における加熱炉１００Ａは、第１の実施形態における加熱炉１００の構成に対して、逆洗用ファン３２ｃと第２の冷却器３３ｂとをさらに備える。また、図７に示すように、ガスライン３１には、バイパス流路３４が設けられており、バイパス流路３４には、チャッキバルブ５０が設けられている。
【0065】
本実施形態におけるガスライン３１には、水平方向に延伸する部分と、鉛直方向に延伸する部分とが含まれている。すなわち、ガスライン３１は、図２に示すガスライン３１を、第１の延伸部３１ａおよび第２の延伸部３１ｂの途中の位置で上方に折り曲げたような形状を有する。本実施形態におけるガスライン３１にも、第１の延伸部３１ａ、第２の延伸部３１ｂ、および、接続部３１ｃが含まれるが、第１の延伸部３１ａおよび第２の延伸部３１ｂの形状が図２に示すガスライン３１とは異なる。
【0066】
本実施形態における第１の延伸部３１ａは、本体部１０の外側に向かって水平方向に延伸する部分である第１の水平部３１ａ１と、第１の水平部３１ａ１と接続され、鉛直方向に延伸する部分である第１の鉛直部３１ａ２とを有する。
【0067】
本実施形態における第２の延伸部３１ｂは、本体部１０の外側に向かって水平方向に延伸する部分である第２の水平部３１ｂ１と、第２の水平部３１ｂ１と接続され、鉛直方向に延伸する部分である第２の鉛直部３１ｂ２とを有する。
【0068】
接続部３１ｃは、水平方向に延伸しており、第１の延伸部３１ａの第１の鉛直部３１ａ２と、第２の延伸部３１ｂの第２の鉛直部３１ｂ２とを接続している。
【0069】
ただし、第１の鉛直部３１ａ２および第２の鉛直部３１ｂ２は、必ずしも鉛直方向に延伸している必要は無く、鉛直方向に対して傾いていてもよい。例えば、水平面と第１の鉛直部３１ａ２との間の角度、および、水平面と第２の鉛直部３１ｂ２との間の角度は、６０°であってもよい。
【0070】
逆洗用ファン３２ｃは、ガスライン３１に配置されており、第１のファン３２ａの駆動によるガスの流れとは逆向きにガスを流すためのファンである。図７に示す構成例では、逆洗用ファン３２ｃは、ガスライン３１の接続部３１ｃに配置されている。逆洗用ファン３２ｃは、送風可能なものであれば、どのような構造のものでもよい。ただし、逆洗用ファン３２ｃは、第１のファン３２ａよりも低出力でよく、低静圧特性のファンを用いることができる。
【0071】
図７に示すように、第１の冷却器３３ａおよび第１のファン３２ａは、ガスライン３１の第１の延伸部３１ａのうち、鉛直方向に延伸する部分である第１の鉛直部３１ａ２に配置されている。第１の冷却器３３ａは、第１のファン３２ａの下方に位置する。
【0072】
第２の冷却器３３ｂおよび第２のファン３２ｂは、ガスライン３１の第２の延伸部３１ｂのうち、鉛直方向に延伸する部分である第２の鉛直部３１ｂ２に配置されている。第２の冷却器３３ｂは、第２の延伸部３１ｂのうち、逆洗用ファン３２ｃの駆動時に逆洗用ファン３２ｃよりも上流側となる位置、より詳しくは、逆洗用ファン３２ｃの駆動時に第２のファン３２ｂよりも上流側となる位置に配置されている。なお、上流側とは、ガスが流れる方向の上流側を意味する。本実施形態において、第２の冷却器３３ｂは、ガスライン３１の第２の鉛直部３１ｂ２のうち、第２のファン３２ｂの下方に配置されている。
【0073】
バイパス流路３４は、一端がガスライン３１の第１の延伸部３１ａのうちの水平方向に延伸する部分である第１の水平部３１ａ１に接続されて、第１の延伸部３１ａと第２の延伸部３１ｂとの間を接続する。バイパス流路３４が第１の水平部３１ａ１と接続されている位置は、第１の水平部３１ａ１の底面に近い位置である。図７に示すように、バイパス流路３４は、接続部３１ｃより下方に位置する。
【0074】
バイパス流路３４に設けられているチャッキバルブ５０は、開いた状態のときに、第１の延伸部３１ａから第２の延伸部３１ｂへはガスを流すが、第２の延伸部３１ｂから第１の延伸部３１ａへはガスが流れないようにするために設けられている。
【0075】
ここで、吸引噴出部３０の動作について説明する。
【0076】
図８（ａ）は、熱処理空間１１からガスライン３１へのガスの吸引と、ガスライン３１に吸引されたガスの熱処理空間１１への噴出とを連続的に行うときのガスの流れを示す図である。ここでは、上述したガスの吸引と噴出を連続的に行う動作モードを連続吸引噴出モードと呼ぶ。連続吸引噴出モードでは、第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂは駆動状態で、逆洗用ファン３２ｃは非駆動状態にある。ただし、第１の実施形態における加熱炉１００と同様に、第２のファン３２ｂは省略することが可能である。
【0077】
連続吸引噴出モードでは、第１の延伸部３１ａに配置されている第１の冷却器３３ａの冷却機能はオンとし、第２の延伸部３１ｂに配置されている第２の冷却器３３ｂの冷却機能はオフとする。また、チャッキバルブ５０は、閉じた状態とする。
【0078】
第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂを駆動状態とし、逆洗用ファン３２ｃを非駆動状態とすると、本体部１０の熱処理空間１１内のガスは、熱交換器４０の吸引路４１に吸引されて、ガスライン３１の第１の延伸部３１ａへと流れる。チャッキバルブ５０が閉じられていることにより、バイパス流路３４にはガスは流れない。これにより、バイパス流路３４にガスが流れることによる無駄な循環流の発生を防止して、ガスの吸引および噴出の効率の低下を防ぐことができる。
【0079】
ガスライン３１の第１の延伸部３１ａを通過したガスは、接続部３１ｃおよび第２の延伸部３１ｂを通って熱交換器４０の噴出路４２へと導入され、熱処理空間１１に噴出される。このとき、第２の冷却器３３ｂの冷却機能はオフとなっているので、熱交換器４０の噴出路４２に導入されるガスが必要以上に冷却されることを抑制することができる。
【0080】
ここで、ガスライン３１を流れるガスは、冷却機能がオンとなっている第１の冷却器３３ａで冷却される。冷却後のガスの温度が露点を下回る場合、ガスに含まれる水蒸気は結露し、表面に付着する。上述したように、第１の冷却器３３ａがガスライン３１の第１の鉛直部３１ａ２に配置されているので、第１の冷却器３３ａの表面に付着した結露水の少なくとも一部を落下させることができる。
【0081】
連続吸引噴出モードでの動作を継続すると、第１の冷却器３３ａの表面に付着する結露水が増加するとともに、下方に落下した結露水が滞留する。このため、本実施形態における加熱炉１００Ａでは、上述した結露水をガスライン３１から熱処理空間１１へと戻すための逆洗動作を行う。ここでは、逆洗動作が行われる動作モードを逆洗モードと呼ぶ。
【0082】
図８（ｂ）は、逆洗モード時のガスの流れを示す図である。逆洗モードでは、第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂは非駆動状態とし、逆洗用ファン３２ｃは駆動状態とする。第１の延伸部３１ａに配置されている第１の冷却器３３ａの冷却機能はオフとし、第２の延伸部３１ｂに配置されている第２の冷却器３３ｂの冷却機能はオンとする。チャッキバルブ５０は、開いた状態とする。
【0083】
第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂを非駆動状態とし、逆洗用ファン３２ｃを駆動状態とすると、本体部１０の熱処理空間１１内のガスは、熱交換器４０の噴出路４２に吸引されて、ガスライン３１の第２の延伸部３１ｂへと流れる。
【0084】
第２の延伸部３１ｂへ導入されたガスは、第２の冷却器３３ｂを通過することによって冷却される。上述したように、逆洗動作を行うための逆洗用ファン３２ｃは、第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂよりも低出力のものを用いることが可能である。このため、逆洗動作中に熱処理空間１１から熱交換器４０の噴出路４２へと吸引されるガスの量は少なく、熱交換器４０の噴出路４２から第２の延伸部３１ｂへと流れるガスの温度は、第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂの耐熱温度を十分下回る温度となる場合もある。その場合、第２の冷却器３３ｂは不要であり、省略することが可能である。
【0085】
ガスライン３１の第２の延伸部３１ｂを通過したガスは、接続部３１ｃおよび第１の延伸部３１ａを通って熱交換器４０の吸引路４１へと導入され、熱処理空間１１に噴出される。このとき、第１の冷却器３３ａの冷却機能はオフとなっているので、熱交換器４０の吸引路４１に導入されるガスが必要以上に冷却されることを抑制することができる。
【0086】
上述したように、チャッキバルブ５０は開いた状態であるため、第１の延伸部３１ａに流れるガスの一部がバイパス流路３４を通って第２の延伸部３１ｂへと向かう。このバイパス流路３４を流れるガス（以下、バイパス流と呼ぶ）によって、第１の冷却器３３ａの表面に付着した結露水や、第１の冷却器３３ａの下方に滞留している結露水は、第２の延伸部３１ｂの第２の冷却器３３ｂの下方へと移動する。なお、バイパス流路３４の直径は、少なくとも結露水を移動させるために必要なバイパス流を確保できる大きさである。
【0087】
上述した逆洗動作は、ガスライン３１の第１の延伸部３１ａに存在する結露水を第２の延伸部３１ｂ側に移動させるための動作であるため、数秒程度行えばよい。したがって、逆洗モードでの動作を数秒程度行うと、再び、連続吸引噴出モードでの動作を行う。ガスライン３１の第２の延伸部３１ｂに移動した結露水は、連続吸引噴出モードでの動作が始まることにより、熱交換器４０の噴出路４２から熱処理空間１１へと噴出される。
【0088】
吸引噴出部３０は、連続吸引噴出モードでの動作中に、逆洗モードへの切り替えを定期的に行う。連続吸引噴出モードでの動作中に、逆洗モードへの切り替えを定期的に行うことにより、連続吸引噴出モードでの動作中にガスライン３１の第１の延伸部３１ａに発生する結露水を熱処理空間１１に戻すことができる。また、第１の延伸部３１ａに発生する結露水を、バイパス流路３４を通過させることによって熱処理空間１１に戻すことにより、結露水がファン３２を通過することを抑制することができる。これにより、結露水の付着等に起因するファン３２のダメージを軽減することができる。
【0089】
連続吸引噴出モードの時間は、結露水の発生量に応じて設定すればよい。すなわち、結露水の発生量が少ない場合は、連続吸引噴出モードの時間を長くし、結露水の発生量が多い場合は、連続吸引噴出モードの時間を短くする。連続吸引噴出モードでの動作時間と逆洗モードでの動作時間の合計時間に対する連続吸引噴出モードでの動作時間の割合は、例えば、６０％以上である。
【0090】
一例として、連続吸引噴出モードで、３０Ｌ／分の風量で熱処理空間１１から熱交換器４０の吸引路４１に吸引されたガスの露点が６０℃であって、第１の冷却器３３ａで５０℃まで冷却された場合の結露の量は、２．３ｃｃ／分に相当する。したがって、１０秒で約０．４ｃｃの結露が発生して、第１の冷却器３３ａの表面に付着し、その少なくとも一部は、第１の冷却器３３ａの下方に落下して滞留する。上記考察は、かなり結露しやすい条件のものであるため、通常は、１分あたり１ｃｃ以下の結露が発生すると考えられる。
【0091】
逆洗モード時にバイパス流路３４を通るガスの流量は、バイパス流路３４の長さが１００ｍｍ、バイパス流路３４の直径が３ｍｍ、逆洗用ファン３２ｃを１８４Ｐａのファン静圧で駆動した場合、約９２ｃｃ／秒である。したがって、３秒間で約２７６ｃｃのガスがバイパス流路３４を流れる。このため、上述した１分あたり１ｃｃの結露水は、３秒間の逆洗動作で十分に、ガスライン３１の第１の延伸部３１ａから第２の延伸部３１ｂへと移動させることが可能である。
【0092】
このため、連続吸引噴出モードの時間を十秒～数分程度とし、逆洗モードの時間を数秒程度に設定することが可能である。このため、連続吸引噴出モードの時間と、逆洗モードの時間の割合は、例えば、３：１～１００：１程度の範囲で設定することが可能である。この場合、連続吸引噴出モードでの動作時間と逆洗モードでの動作時間の合計時間に対する連続吸引噴出モードでの動作時間の割合は、７５％以上９９％以下となる。すなわち、第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂの駆動効率は、７５％以上９９％以下と高い。
【0093】
なお、バイパス流路３４にチャッキバルブ５０を設けない構成とすることもできる。例えば、連続吸引噴出モード時に吸引するガスの風量が５００ｃｃ／秒で、バイパス流路３４を流れるガスの風量が５０ｃｃ／秒以下であれば、バイパス流の量は、熱処理空間１１から吸引するガスの量の１／１０以下であるため、チャッキバルブ５０を設けなくても実用上は問題が無い。
【0094】
＜第３の実施形態＞
第１の実施形態における加熱炉１００では、熱交換器４０から熱処理空間１１へは、水平方向にガスが噴出される。このため、プレート２上の複数の被処理物１に向けてガスが噴出されるように、熱交換器４０は、プレート２が載置される駆動用ローラ１３に対してできるだけ近い高さの位置に設けられることが好ましい。
第１の実施形態における加熱炉１００では、熱交換器４０から熱処理空間１１へは、水平方向にガスが噴出される。このため、プレート２上の複数の被処理物１に向けてガスが噴出されるように、熱交換器４０は、プレート２が載置される駆動用ローラ１３に対してできるだけ近い高さの位置に設けられることが好ましい。
【0095】
しかしながら、図１では省略しているが、ガスライン３１が貫通している本体部１０の第１の側壁１０ａには、駆動用ローラ１３を駆動するためのモータなどの駆動部が設けられている。このため、熱交換器４０を駆動用ローラ１３に対してできるだけ近い高さの位置に配置すると、駆動用ローラ１３の駆動部とガスライン３１とが干渉する可能性があり、設計に工夫を要する。
【0096】
このため、第３の実施形態における加熱炉１００Ｂでは、熱交換器４０は、駆動用ローラ１３の駆動部から離れた位置に設けられている。
【0097】
【0098】
第１の実施形態における加熱炉１００と比べて、本実施形態における熱交換器４０は、駆動用ローラ１３に対してより高い位置、すなわち、駆動用ローラ１３の搬送面と直交する高さ方向において、駆動用ローラ１３から遠ざかった位置に設けられている。そのような配置により、駆動用ローラ１３の駆動部とガスライン３１とが干渉することを抑制することができる。
【0099】
本実施形態では、被処理物１が熱処理空間１１内に載置される載置面に対して、被処理物１が載置される側に延びる単位法線ベクトルと、熱交換器４０から熱処理空間１１へ噴出されるガスの進行方向に沿った単位ベクトルとの内積が負となるように、熱交換器４０が配置されている。このことについて、図１０を用いて説明する。
【0100】
なお、熱交換器４０からは、先端に向かって吸引路４１および噴出路４２が延伸する方向に沿ってガスが噴出されるので、熱交換器４０から熱処理空間１１へ噴出されるガスの進行方向に沿った単位ベクトルとは、先端に向かって吸引路４１および噴出路４２が延伸する方向に沿った単位ベクトルを意味する。
【0101】
図１０は、熱交換器４０から熱処理空間１１へ噴出されるガスの進行方向に沿った単位ベクトルｖと、被処理物１が載置されるプレート２の載置面２ａに対して、被処理物１が載置される側に延びる単位法線ベクトルｎとの関係を示す図である。単位ベクトルｖと単位法線ベクトルｎとの内積（ｖ・ｎ）は負である。すなわち、熱交換器４０から斜め下方に向かってガスが噴出されるように、熱交換器４０の吸引路４１および噴出路４２の向きが調整されている。
【0102】
第３の実施形態における加熱炉１００Ｂによれば、駆動用ローラ１３の駆動部とガスライン３１との干渉を抑制することができる。また、熱処理空間１１内におけるプレート２上の複数の被処理物１には、斜め上方からガスが吹き付けられるため、より多くの被処理物１に対してガスを吹き付けることが可能となる。これにより、より多くの被処理物１に対する反応を促進させることができ、被処理物１毎の反応のバラツキをさらに抑制することができる。
【0103】
【0104】
第４の実施形態における加熱炉１００Ｃは、第１の実施形態における加熱炉１００の構成に対して、回転数計測部６０をさらに備える。回転数計測部６０は、連続吸引噴出モード時に、非駆動状態にある逆洗用ファン３２ｃの回転数を計測する。
【0105】
上述したように、逆洗動作は、ガスライン３１の第１の延伸部３１ａに存在する結露水を第２の延伸部３１ｂ側に移動させるための動作であるため、逆洗用ファン３２ｃは、第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂよりも低出力である低静圧特性のファンを用いることができる。低静圧特性のファンは、非駆動状態のときに、ガスライン３１を流れるガスによって、ガスライン３１を流れるガスの風量に応じた回転数で回転する。このため、非駆動状態の逆洗用ファン３２ｃの回転数を回転数計測部６０で計測することによって、ガスライン３１を流れるガスの風量を把握することが可能である。
【0106】
図１２（ａ）、（ｂ）は、連続吸引噴出モードと逆洗モードを交互に行ったときの第１のファン３２ａの回転数と、逆洗用ファン３２ｃの回転数との関係を示す図である。連続吸引噴出モードの動作時間は２５秒とし、逆洗モードの動作時間は５秒とした。図１２（ａ）は、ＰＷＭ制御で第１のファン３２ａを駆動するときのデューティ比を６０％とした場合の回転数を示し、図１２（ｂ）は、デューティ比を７０％とした場合の回転数を示している。図１２において、ＰＣｎｔ１は、第１のファン３２ａの回転数であり、ＰＣｎｔ２は、逆洗用ファン３２ｃの回転数である。
【0107】
図１２（ａ）に示すように、連続吸引噴出モード時にＰＷＭ制御で第１のファン３２ａを駆動するときのデューティ比を６０％とした場合の逆洗用ファン３２ｃの回転数は、約９００ｒｐｍである。また、図１２（ｂ）に示すように、連続吸引噴出モード時にＰＷＭ制御で第１のファン３２ａを駆動するときのデューティ比を７０％とした場合の逆洗用ファン３２ｃの回転数は、約１０８０ｒｐｍである。ガスライン３１を流れるガスの温度は、３０℃以上５０℃以下程度でほぼ一定であり、回転数計測部６０で計測される非駆動状態の逆洗用ファン３２ｃの回転数は、ガスライン３１を流れるガスの風量に応じたものである。
【0108】
ここで、熱処理空間１１のガスの温度を変化させた場合、熱処理空間１１のガスの温度上昇に伴って、熱交換器４０の吸引路４１および噴出路４２を流れるガスの温度分布が上昇して圧力損失が変化する。この場合、駆動状態の第１のファン３２ａの回転数が一定であっても、ガスライン３１を流れるガスの風量が変化してしまう。このため、駆動状態の第１のファン３２ａの回転数からガスライン３１を流れるガスの風量を精度良く把握することはできない。
【0109】
しかしながら、本実施形態における加熱炉１００Ｃでは、回転数計測部６０によって非駆動状態の逆洗用ファン３２ｃの回転数を計測することにより、ガスライン３１を流れるガスの風量を精度良く把握することができる。また、ガスライン３１を流れるガスの風量を把握するために、逆洗用ファン３２ｃを利用することができるため、風量を測定するための別の装置等を設ける必要がない。これにより、ガスライン３１に流れるガスの風量を把握可能な加熱炉１００Ｃの構成を簡易化することができる。
【0110】
＜第５の実施形態＞
図１３は、第５の実施形態における加熱炉１００Ｄの構成を模式的に示す断面図である。図１３に示す断面図の切断位置は、図２に示す断面図の切断位置と同じである。第５の実施形態における加熱炉１００Ｄは、第４の実施形態における加熱炉１００Ｃと同様に、回転数計測部６０を備えており、後述する制御部３５の制御に特徴がある。
図１３は、第５の実施形態における加熱炉１００Ｄの構成を模式的に示す断面図である。図１３に示す断面図の切断位置は、図２に示す断面図の切断位置と同じである。第５の実施形態における加熱炉１００Ｄは、第４の実施形態における加熱炉１００Ｃと同様に、回転数計測部６０を備えており、後述する制御部３５の制御に特徴がある。
【0111】
図１３に示すように、吸引噴出部３０は、第１のファン３２ａと第２のファン３２ｂの駆動を制御するための制御部３５を備えている。本実施形態において、制御部３５は、回転数計測部６０によって計測される回転数が基準回転数と一致するように、駆動状態の第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂの駆動を制御する。基準回転数は、例えば、ガスライン３１を流れるガスの風量を所望の風量とするために予め設定しておく。制御部３５は、例えば、フィードバック制御により、回転数計測部６０によって計測される回転数と基準回転数とを一致させる。回転数計測部５０によって計測される回転数が基準回転数と一致するように、制御部３５が駆動状態のファン３２の駆動を制御することにより、ガスライン３１の内部に異物が付着するなどして、ガスライン３１の内部の状態が変化した場合でも、ガスライン３１を流れるガスの風量が所望の風量となるように制御することが可能となる。
【0112】
例えば、制御部３５は、回転数計測部６０によって計測される回転数が８００ｒｐｍとなるように、駆動状態の第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂのＰＷＭ制御の出力を制御する。これにより、非駆動状態の逆洗用ファン３２ｃの回転数が８００ｒｐｍでほぼ一定となるように制御することができ、ガスライン３１を流れるガスの風量が一定となるように制御することが可能となる。
【0113】
なお、上述した制御例では、非駆動状態の逆洗用ファン３２ｃの回転数が８００ｒｐｍとなるように制御する例を挙げて説明したが、非駆動状態の逆洗用ファン３２ｃが安定して回転する風量以上で、かつ、駆動状態の第１のファン３２ａおよび第２のファン３２ｂのＰＷＭ制御のデューティ比が１００％以内であれば、任意の回転数に制御することが可能である。
【0114】
＜第６の実施形態＞
第１の実施形態における加熱炉１００～第５の実施形態における加熱炉１００Ｄはそれぞれ、１つの吸引噴出部３０を備えている。これに対して、第６の実施形態における加熱炉１００Ｅでは、複数の吸引噴出部３０が設けられている。複数の吸引噴出部３０が設けられていることにより、被処理物１に対してより多くのガスを吹き付けることが可能となる。これにより、より多くの被処理物１に対する反応を促進させることができ、被処理物１毎の反応のバラツキをさらに抑制することができる。
第１の実施形態における加熱炉１００～第５の実施形態における加熱炉１００Ｄはそれぞれ、１つの吸引噴出部３０を備えている。これに対して、第６の実施形態における加熱炉１００Ｅでは、複数の吸引噴出部３０が設けられている。複数の吸引噴出部３０が設けられていることにより、被処理物１に対してより多くのガスを吹き付けることが可能となる。これにより、より多くの被処理物１に対する反応を促進させることができ、被処理物１毎の反応のバラツキをさらに抑制することができる。
【0115】
【0116】
図１４に示す例では、４つの吸引噴出部３０が設けられている。具体的には、本体部１０の第１の側壁１０ａ側に２つの吸引噴出部３０が設けられ、第１の側壁１０ａと対向する第２の側壁１０ｂ側に２つの吸引噴出部３０が設けられている。ただし、吸引噴出部３０の数が４つに限定されることはないし、１つの側壁側に全ての吸引噴出部３０が設けられていてもよい。
【0117】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。例えば、各実施形態における加熱炉の特徴的な構成は、適宜組み合わせることができる。
【0118】
本体部１０の形状は、上述した実施形態で説明した形状に限定されることはない。例えば、本体部１０の形状は、略球状の形状でもよい。
【0119】
上述した各実施形態では、吸引噴出部３０がファン３２を備え、ファン３２の駆動により、熱処理空間１１からガスライン３１へのガスの吸引と、ガスライン３１から熱処理空間１１へのガスの噴出とを行うものとして説明した。しかしながら、ガスの吸引および噴出を行うための動力源がファン３２に限定されることはない。
【0120】
本出願における加熱炉は、以下の通りである。
＜１＞．被処理物の熱処理を行うための熱処理空間を有し、前記熱処理空間内に配置された加熱部を備える本体部と、
熱処理を行うために必要なガスを前記本体部の前記熱処理空間に供給するガス供給部と、
前記本体部の前記熱処理空間に接続されたガスラインを有し、前記熱処理空間から前記ガスラインへのガスの吸引と、前記ガスラインに吸引されたガスの前記熱処理空間への噴出とを連続的に行う吸引噴出部と、
前記ガスラインの内部に設けられ、前記熱処理空間から吸引したガスと、前記熱処理空間へ噴出するガスとの間で熱交換を行うための換熱式の熱交換器と、
を備え、
前記ガスラインは、前記熱処理空間以外の外部からガスが供給されないように構成されていることを特徴とする加熱炉。
＜２＞．前記熱交換器は、前記ガスラインの内部のうち、前記本体部の内部に位置する部分に設けられていることを特徴とする＜１＞に記載の加熱炉。
＜３＞．前記熱交換器は、前記ガスラインの内部のうち、前記本体部を貫通している領域に設けられていることを特徴とする＜２＞に記載の加熱炉。
＜４＞．前記熱交換器は、前記熱処理空間から吸引したガスが流れる吸引路と、前記熱処理空間へ噴出するガスが流れる噴出路とを有し、
前記ガスラインは、前記熱交換器の前記吸引路と接続された第１の延伸部と、前記熱交換器の前記噴出路と接続された第２の延伸部と、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部とを接続する接続部とを有することを特徴とする＜１＞～＜３＞のいずれか一つに記載の加熱炉。
＜５＞．前記噴出路の一部は、前記本体部の前記熱処理空間内に露出していることを特徴とする＜４＞に記載の加熱炉。
＜６＞．前記吸引噴出部は、前記ガスラインに配置された第１のファンを備えることを特徴とする＜４＞または＜５＞に記載の加熱炉。
＜７＞．前記吸引噴出部は、前記ガスラインに配置され、前記第１のファンの駆動によるガスの流れと同じ向きにガスを流すための第２のファンをさらに備えており、
前記第１のファンは、前記第１の延伸部に配置されており、
前記第２のファンは、前記第２の延伸部に配置されていることを特徴とする＜６＞に記載の加熱炉。
＜８＞．前記ガスラインに配置され、前記熱処理空間から吸引されて前記熱交換器を通過したガスを冷却するための冷却器をさらに備え、
前記冷却器には、前記第１のファンの駆動時に前記第１のファンよりも上流側となる位置に配置された第１の冷却器が含まれることを特徴とする＜６＞または＜７＞に記載の加熱炉。
＜９＞．前記冷却器は、ガスが流れるガス流路と、冷媒が流れる冷媒流路とが交互に積層された構造を有することを特徴とする＜８＞に記載の加熱炉。
＜１０＞．前記ガスラインには、水平方向に延伸する部分と、鉛直方向に延伸する部分が含まれており、
前記冷却器は、前記ガスラインの前記第１の延伸部のうち、前記鉛直方向に延伸する部分に配置されていることを特徴とする＜８＞または＜９＞に記載の加熱炉。
＜１１＞．前記ガスラインには、一端が前記第１の延伸部のうちの前記水平方向に延伸する部分に接続されて、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部との間を接続するバイパス流路が設けられており、
前記吸引噴出部は、前記ガスラインに配置され、前記第１のファンの駆動によるガスの流れとは逆向きにガスを流すための逆洗用ファンをさらに備えることを特徴とする＜１０＞に記載の加熱炉。
＜１２＞．前記吸引噴出部は、前記第１のファンが駆動状態で、前記逆洗用ファンが非駆動状態にある連続吸引噴出モードでの動作中に、前記逆洗用ファンが駆動状態で、前記第１のファンが非駆動状態にある逆洗モードへの切り替えを定期的に行うことを特徴とする＜１１＞に記載の加熱炉。
＜１３＞．前記連続吸引噴出モードでの動作時間と前記逆洗モードでの動作時間の合計時間に対する前記連続吸引噴出モードでの動作時間の割合は、６０％以上であることを特徴とする＜１２＞に記載の加熱炉。
＜１４＞．前記バイパス流路には、開いた状態のときに、前記第１の延伸部から前記第２の延伸部へはガスを流すが、前記第２の延伸部から前記第１の延伸部へはガスが流れないようにするためのチャッキバルブが設けられており、
前記チャッキバルブは、前記第１のファンが駆動状態で、前記逆洗用ファンが非駆動状態にある連続吸引噴出モードでの動作中は、閉じられており、前記逆洗用ファンが駆動状態で、前記第１のファンが非駆動状態にある逆洗モードでの動作中は、開かれていることを特徴とする＜１２＞または＜１３＞に記載の加熱炉。
＜１５＞．前記冷却器には、前記第１の延伸部に配置された前記第１の冷却器と、前記第２の延伸部のうち、前記逆洗用ファンの駆動時に前記逆洗用ファンよりも上流側となる位置に配置された第２の冷却器とが含まれており、
前記連続吸引噴出モードでは、前記第１の冷却器の冷却機能はオンで前記第２の冷却器の冷却機能はオフであり、前記逆洗モードでは、前記第１の冷却器の冷却機能はオフで前記第２の冷却器の冷却機能はオンとなるように構成されていることを特徴とする＜１２＞～＜１４＞のいずれか一つに記載の加熱炉。
＜１６＞．前記連続吸引噴出モード時に前記逆洗用ファンの回転数を計測する回転数計測部をさらに備えることを特徴とする＜１２＞～＜１５＞のいずれか一つに記載の加熱炉。
＜１７＞．前記吸引噴出部は、前記第１のファンを制御するための制御部を備えており、
前記制御部は、前記回転数計測部によって計測される回転数が基準回転数と一致するように、前記第１のファンの駆動を制御することを特徴とする＜１６＞に記載の加熱炉。
＜１８＞．前記被処理物が前記熱処理空間内に載置される載置面に対して、前記被処理物が載置される側に延びる単位法線ベクトルと、前記熱交換器から前記熱処理空間へ噴出されるガスの進行方向に沿った単位ベクトルとの内積が負となるように、前記熱交換器が配置されていることを特徴とする＜１＞～＜１７＞のいずれか一つに記載の加熱炉。
＜１９＞．前記吸引噴出部は、複数設けられていることを特徴とする＜１＞～＜１８＞のいずれか一つに記載の加熱炉。
＜１＞．被処理物の熱処理を行うための熱処理空間を有し、前記熱処理空間内に配置された加熱部を備える本体部と、
熱処理を行うために必要なガスを前記本体部の前記熱処理空間に供給するガス供給部と、
前記本体部の前記熱処理空間に接続されたガスラインを有し、前記熱処理空間から前記ガスラインへのガスの吸引と、前記ガスラインに吸引されたガスの前記熱処理空間への噴出とを連続的に行う吸引噴出部と、
前記ガスラインの内部に設けられ、前記熱処理空間から吸引したガスと、前記熱処理空間へ噴出するガスとの間で熱交換を行うための換熱式の熱交換器と、
を備え、
前記ガスラインは、前記熱処理空間以外の外部からガスが供給されないように構成されていることを特徴とする加熱炉。
＜２＞．前記熱交換器は、前記ガスラインの内部のうち、前記本体部の内部に位置する部分に設けられていることを特徴とする＜１＞に記載の加熱炉。
＜３＞．前記熱交換器は、前記ガスラインの内部のうち、前記本体部を貫通している領域に設けられていることを特徴とする＜２＞に記載の加熱炉。
＜４＞．前記熱交換器は、前記熱処理空間から吸引したガスが流れる吸引路と、前記熱処理空間へ噴出するガスが流れる噴出路とを有し、
前記ガスラインは、前記熱交換器の前記吸引路と接続された第１の延伸部と、前記熱交換器の前記噴出路と接続された第２の延伸部と、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部とを接続する接続部とを有することを特徴とする＜１＞～＜３＞のいずれか一つに記載の加熱炉。
＜５＞．前記噴出路の一部は、前記本体部の前記熱処理空間内に露出していることを特徴とする＜４＞に記載の加熱炉。
＜６＞．前記吸引噴出部は、前記ガスラインに配置された第１のファンを備えることを特徴とする＜４＞または＜５＞に記載の加熱炉。
＜７＞．前記吸引噴出部は、前記ガスラインに配置され、前記第１のファンの駆動によるガスの流れと同じ向きにガスを流すための第２のファンをさらに備えており、
前記第１のファンは、前記第１の延伸部に配置されており、
前記第２のファンは、前記第２の延伸部に配置されていることを特徴とする＜６＞に記載の加熱炉。
＜８＞．前記ガスラインに配置され、前記熱処理空間から吸引されて前記熱交換器を通過したガスを冷却するための冷却器をさらに備え、
前記冷却器には、前記第１のファンの駆動時に前記第１のファンよりも上流側となる位置に配置された第１の冷却器が含まれることを特徴とする＜６＞または＜７＞に記載の加熱炉。
＜９＞．前記冷却器は、ガスが流れるガス流路と、冷媒が流れる冷媒流路とが交互に積層された構造を有することを特徴とする＜８＞に記載の加熱炉。
＜１０＞．前記ガスラインには、水平方向に延伸する部分と、鉛直方向に延伸する部分が含まれており、
前記冷却器は、前記ガスラインの前記第１の延伸部のうち、前記鉛直方向に延伸する部分に配置されていることを特徴とする＜８＞または＜９＞に記載の加熱炉。
＜１１＞．前記ガスラインには、一端が前記第１の延伸部のうちの前記水平方向に延伸する部分に接続されて、前記第１の延伸部と前記第２の延伸部との間を接続するバイパス流路が設けられており、
前記吸引噴出部は、前記ガスラインに配置され、前記第１のファンの駆動によるガスの流れとは逆向きにガスを流すための逆洗用ファンをさらに備えることを特徴とする＜１０＞に記載の加熱炉。
＜１２＞．前記吸引噴出部は、前記第１のファンが駆動状態で、前記逆洗用ファンが非駆動状態にある連続吸引噴出モードでの動作中に、前記逆洗用ファンが駆動状態で、前記第１のファンが非駆動状態にある逆洗モードへの切り替えを定期的に行うことを特徴とする＜１１＞に記載の加熱炉。
＜１３＞．前記連続吸引噴出モードでの動作時間と前記逆洗モードでの動作時間の合計時間に対する前記連続吸引噴出モードでの動作時間の割合は、６０％以上であることを特徴とする＜１２＞に記載の加熱炉。
＜１４＞．前記バイパス流路には、開いた状態のときに、前記第１の延伸部から前記第２の延伸部へはガスを流すが、前記第２の延伸部から前記第１の延伸部へはガスが流れないようにするためのチャッキバルブが設けられており、
前記チャッキバルブは、前記第１のファンが駆動状態で、前記逆洗用ファンが非駆動状態にある連続吸引噴出モードでの動作中は、閉じられており、前記逆洗用ファンが駆動状態で、前記第１のファンが非駆動状態にある逆洗モードでの動作中は、開かれていることを特徴とする＜１２＞または＜１３＞に記載の加熱炉。
＜１５＞．前記冷却器には、前記第１の延伸部に配置された前記第１の冷却器と、前記第２の延伸部のうち、前記逆洗用ファンの駆動時に前記逆洗用ファンよりも上流側となる位置に配置された第２の冷却器とが含まれており、
前記連続吸引噴出モードでは、前記第１の冷却器の冷却機能はオンで前記第２の冷却器の冷却機能はオフであり、前記逆洗モードでは、前記第１の冷却器の冷却機能はオフで前記第２の冷却器の冷却機能はオンとなるように構成されていることを特徴とする＜１２＞～＜１４＞のいずれか一つに記載の加熱炉。
＜１６＞．前記連続吸引噴出モード時に前記逆洗用ファンの回転数を計測する回転数計測部をさらに備えることを特徴とする＜１２＞～＜１５＞のいずれか一つに記載の加熱炉。
＜１７＞．前記吸引噴出部は、前記第１のファンを制御するための制御部を備えており、
前記制御部は、前記回転数計測部によって計測される回転数が基準回転数と一致するように、前記第１のファンの駆動を制御することを特徴とする＜１６＞に記載の加熱炉。
＜１８＞．前記被処理物が前記熱処理空間内に載置される載置面に対して、前記被処理物が載置される側に延びる単位法線ベクトルと、前記熱交換器から前記熱処理空間へ噴出されるガスの進行方向に沿った単位ベクトルとの内積が負となるように、前記熱交換器が配置されていることを特徴とする＜１＞～＜１７＞のいずれか一つに記載の加熱炉。
＜１９＞．前記吸引噴出部は、複数設けられていることを特徴とする＜１＞～＜１８＞のいずれか一つに記載の加熱炉。
【符号の説明】
【0121】
１ 被処理物
１０ 本体部
１１ 熱処理空間
１２ 加熱部
１３ 駆動用ローラ
１４ ガス供給口
１５ ガス排出口
２０ ガス供給部
３０ 吸引噴出部
３１ ガスライン
３１ａ 第１の延伸部
３１ａ１ 第１の水平部
３１ａ２ 第１の鉛直部
３１ｂ 第２の延伸部
３１ｂ１ 第２の水平部
３１ｂ２ 第２の鉛直部
３１ｃ 接続部
３２ａ 第１のファン
３２ｂ 第２のファン
３２ｃ 逆洗用ファン
３３ａ 第１の冷却器
３３ｂ 第２の冷却器
３４ バイパス流路
３５ 制御部
４０ 熱交換器
４１ 吸引路
４２ 噴出路
４３ 隔壁
５０ チャッキバルブ
６０ 回転数計測部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ 加熱炉
Ｆ１ ガス流路
Ｆ２ 冷媒流路
１０ 本体部
１１ 熱処理空間
１２ 加熱部
１３ 駆動用ローラ
１４ ガス供給口
１５ ガス排出口
２０ ガス供給部
３０ 吸引噴出部
３１ ガスライン
３１ａ 第１の延伸部
３１ａ１ 第１の水平部
３１ａ２ 第１の鉛直部
３１ｂ 第２の延伸部
３１ｂ１ 第２の水平部
３１ｂ２ 第２の鉛直部
３１ｃ 接続部
３２ａ 第１のファン
３２ｂ 第２のファン
３２ｃ 逆洗用ファン
３３ａ 第１の冷却器
３３ｂ 第２の冷却器
３４ バイパス流路
３５ 制御部
４０ 熱交換器
４１ 吸引路
４２ 噴出路
４３ 隔壁
５０ チャッキバルブ
６０ 回転数計測部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ 加熱炉
Ｆ１ ガス流路
Ｆ２ 冷媒流路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】