(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-26
(45)【発行日】2024-09-03
(54)【発明の名称】熱処理装置
(51)【国際特許分類】
F27D 9/00 20060101AFI20240827BHJP
F27B 9/28 20060101ALI20240827BHJP
F27B 9/30 20060101ALI20240827BHJP
F27D 1/12 20060101ALI20240827BHJP
F27D 7/06 20060101ALI20240827BHJP
【ＦＩ】
F27D9/00
F27B9/28
F27B9/30
F27D1/12 F
F27D7/06 C
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2024002838
(22)【出願日】2024-01-11
【審査請求日】2024-01-31
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000004293
【氏名又は名称】ノリタケ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100117606
【弁理士】
【氏名又は名称】安部 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100121186
【弁理士】
【氏名又は名称】山根 広昭
(72)【発明者】
【氏名】中村 英紀
(72)【発明者】
【氏名】大威 英晃
(72)【発明者】
【氏名】飯田 雅己
【審査官】山内 隆平
(56)【参考文献】
【文献】中国実用新案第２１９５０７８１６（ＣＮ，Ｕ）
【文献】特開２００３－１４２２４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０５０５４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－２８０２１１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２７Ｄ ９／００
Ｆ２７Ｂ ９／２８
Ｆ２７Ｂ ９／３０
Ｆ２７Ｄ １／１２
Ｆ２７Ｄ ７／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理物が加熱処理される処理空間を内部に有する炉体と、前記炉体内の前記処理空間を冷却する冷却装置と
を備え、
前記炉体には、第１開口と、第２開口とが形成されており、
前記冷却装置は、
前記炉体の外部に設けられ、前記第１開口と前記第２開口を繋ぐ内管と、
前記内管の周囲の少なくとも一部を囲う外管と、
前記内管と前記外管の間に冷媒を供給する冷媒供給装置と、
前記内管内を前記第１開口から前記第２開口に向かってエアを送るエア供給装置と
を備え、
前記冷媒供給装置は、前記内管内にエアが送られる方向とは反対方向に向かって前記内管と前記外管の間に冷媒を供給する、
熱処理装置。
【請求項2】
被処理物が加熱処理される処理空間を内部に有する炉体と、前記炉体内の前記処理空間を冷却する冷却装置と
を備え、
前記炉体には、第１開口と、第２開口とが形成されており、
前記冷却装置は、
前記炉体の外部に設けられ、前記第１開口と前記第２開口を繋ぐ内管と、
前記内管の周囲の少なくとも一部を囲う外管と、
前記内管と前記外管の間に冷媒を供給する冷媒供給装置と、
前記内管内を前記第１開口から前記第２開口に向かってエアを送るエア供給装置と
を備え、
前記内管と前記外管の間には、らせん状に冷媒が流れる流路が形成されている、
熱処理装置。
【請求項3】
被処理物が加熱処理される処理空間を内部に有する炉体と、前記炉体内の前記処理空間を冷却する冷却装置と
を備え、
前記炉体には、第１開口と、第２開口とが形成されており、
前記冷却装置は、
前記炉体の外部に設けられ、前記第１開口と前記第２開口を繋ぐ内管と、
前記内管の周囲の少なくとも一部を囲う外管と、
前記内管と前記外管の間に冷媒を供給する冷媒供給装置と、
前記内管内を前記第１開口から前記第２開口に向かってエアを送るエア供給装置と
を備え、
前記第１開口および前記第２開口は、前記炉体の天井部に形成されている、
熱処理装置。
【請求項4】
被処理物が加熱処理される処理空間を内部に有する炉体と、前記炉体内の前記処理空間を冷却する冷却装置と
を備え、
前記炉体には、第１開口と、第２開口とが形成されており、
前記冷却装置は、
前記炉体の外部に設けられ、前記第１開口と前記第２開口を繋ぐ内管と、
前記内管の周囲の少なくとも一部を囲う外管と、
前記内管と前記外管の間に冷媒を供給する冷媒供給装置と、
前記内管内を前記第１開口から前記第２開口に向かってエアを送るエア供給装置と
を備え、
前記内管の内部には、エアの流路を調整する板が設けられている、
熱処理装置。
【請求項5】
前記炉体内の前記処理空間を減圧する真空ポンプをさらに備え、前記炉体には、前記処理空間を大気開放する大気開放バルブが接続されている、請求項１～４のいずれか一項に記載された熱処理装置。
【請求項6】
前記外管には、冷媒が供給される供給口と、冷媒が排出される排出口とが設けられており、前記排出口は、前記供給口よりも高い位置に設けられている、請求項１～４のいずれか一項に記載された熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、熱処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許第７２８５３６０号公報には、巻出部と、加熱処理部と、冷却部と、巻取部とを備えた熱処理装置が開示されている。加熱処理部では、巻出部に設けられた巻出しロールから巻出された帯状の被処理物が搬送されつつ加熱処理される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第７２８５３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明者は、被処理物を加熱処理した後の炉体内の冷却効率を向上させたいと考えている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
ここで開示される熱処理装置は、熱処理装置は、炉体と、冷却装置とを備えている。炉体は、被処理物が加熱処理される処理空間を内部に有している。冷却装置は、炉体内の処理空間を冷却する。炉体には、第１開口と、第２開口とが形成されている。冷却装置は、内管と、外管と、冷媒供給装置と、エア供給装置とを備えている。内管は、炉体の外部に設けられている。内管は、第１開口と第２開口を繋いでいる。外管は、内管の周囲の少なくとも一部を囲っている。冷媒供給装置は、内管と外管の間に冷媒を供給する。エア供給装置は、内管内を第１開口から第２開口に向かってエアを送る。かかる熱処理装置では、被処理物を加熱処理した後の炉体内の冷却効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本開示における実施形態の１つについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚み等）は実際の寸法関係を反映するものではない。上、下、左、右、前、後の向きは、図中、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒの矢印でそれぞれ表されている。ここで、上、下、左、右、前、後の向きは、説明の便宜上、定められているに過ぎず、特に言及されない限りにおいて本願発明を限定しない。
【0008】
〈熱処理装置１０〉
図１は、熱処理装置１０を示す模式図である。熱処理装置１０は、帯状（シート状）の被処理物Ａを加熱処理するための設備である。この実施形態では、熱処理装置１０は、いわゆるロールｔｏロール方式で帯状の被処理物を搬送しつつ連続的に乾燥させるための装置である。被処理物Ａは、例えば、シート基材の両面にそれぞれ電極材料が塗工された二次電池の電極シート、フレキシブル銅張積層板ＦＣＣＬ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｕｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ）、ポリイミドシートなど帯状のものであれば特に限定されない。熱処理装置１０は、帯状（シート状）の種々の被処理物の処理に用いられうる。
図１は、熱処理装置１０を示す模式図である。熱処理装置１０は、帯状（シート状）の被処理物Ａを加熱処理するための設備である。この実施形態では、熱処理装置１０は、いわゆるロールｔｏロール方式で帯状の被処理物を搬送しつつ連続的に乾燥させるための装置である。被処理物Ａは、例えば、シート基材の両面にそれぞれ電極材料が塗工された二次電池の電極シート、フレキシブル銅張積層板ＦＣＣＬ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｕｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ）、ポリイミドシートなど帯状のものであれば特に限定されない。熱処理装置１０は、帯状（シート状）の種々の被処理物の処理に用いられうる。
【0009】
なお、ここで開示される熱処理装置は、帯状の被処理物Ａを加熱処理するロールｔｏロール方式の装置に限られず、種々の熱処理装置に適用可能である。ここで開示される熱処理装置の構成は、例えば、搬送方向に沿って並べられた複数の搬送ローラによって被処理物を搬送する、いわゆるローラハースキルンにも適用可能である。ここで開示される熱処理装置の構成は、ロールｔｏロール方式の熱処理装置、ローラハースキルン等の連続式の加熱処理装置に限られない。ここで開示される熱処理装置の構成は、被処理物を炉内で静置した状態で加熱処理する、いわゆるバッチ式の熱処理装置にも適用可能である。
【0010】
図１に示されているように、熱処理装置１０は、巻出部３０と、加熱処理部４０と、冷却部５０と、巻取部６０とを備えている。帯状の被処理物Ａは、巻出部３０、加熱処理部４０、冷却部５０、巻取部６０の順で搬送されつつ処理される。被処理物Ａは、巻出部３０に設けられた巻出ロールＡ１から巻出され、加熱処理部４０で加熱処理され、冷却部５０で冷却された後、巻取部６０に設けられた巻取ロールＡ２に巻取られる。
【0011】
〈搬送装置２０，２２〉
搬送装置２０，２２は、被処理物Ａを搬送する装置である。被処理物Ａは、予め定められた搬送経路に沿って搬送される。搬送装置２０，２２は、それぞれ巻出部３０の巻出ロールＡ１が取り付けられている巻出軸３２、および、巻取部６０の巻取ロールＡ２が取り付けられている巻取軸６２をそれぞれ回転駆動する装置である。搬送装置２０，２２は、被処理物Ａの搬送を制御する装置から構成されうる。搬送装置２０，２２としては、例えば、モータとインバータが用いられていてもよく、サーボモータ等が用いられていてもよい。また、搬送装置２０，２２は、被処理物Ａにかかる張力を制御する装置を含んでいてもよい。張力を制御する装置としては、例えば、パウダクラッチが用いられうる。搬送装置２０，２２は、搬送速度を制御する装置および張力を制御する装置が協働する一式の装置によって実現されていてもよい。
搬送装置２０，２２は、被処理物Ａを搬送する装置である。被処理物Ａは、予め定められた搬送経路に沿って搬送される。搬送装置２０，２２は、それぞれ巻出部３０の巻出ロールＡ１が取り付けられている巻出軸３２、および、巻取部６０の巻取ロールＡ２が取り付けられている巻取軸６２をそれぞれ回転駆動する装置である。搬送装置２０，２２は、被処理物Ａの搬送を制御する装置から構成されうる。搬送装置２０，２２としては、例えば、モータとインバータが用いられていてもよく、サーボモータ等が用いられていてもよい。また、搬送装置２０，２２は、被処理物Ａにかかる張力を制御する装置を含んでいてもよい。張力を制御する装置としては、例えば、パウダクラッチが用いられうる。搬送装置２０，２２は、搬送速度を制御する装置および張力を制御する装置が協働する一式の装置によって実現されていてもよい。
【0012】
巻出軸３２は、搬送装置２０に接続されている。搬送装置２０によって巻出軸３２が回転駆動され、巻出ロールＡ１から被処理物Ａが巻出される。巻取軸６２は、搬送装置２２に接続されている。搬送装置２２によって巻取軸６２が回転駆動され、巻取ロールＡ２に被処理物Ａが巻取られる。搬送装置２０，２２は、それぞれ外壁３１，６１に囲まれた空間内に設けられた大気ボックスに設置されていてもよい。搬送装置２０，２２は、それぞれ外壁３１，６１の外に設けられていてもよい。
【0013】
熱処理装置１０は、被処理物Ａの処理効率を向上させるために、被処理物Ａを速い速度で搬送可能に構成されうる。特に限定されないが、被処理物Ａの搬送速度は、１ｍ／分～２００ｍ／分程度に設定されうる。この実施形態では、被処理物Ａの搬送速度は、１００ｍ／分程度に設定されている。熱処理装置１０では、被処理物Ａの搬送速度は、図示しない制御装置によって制御されている。
【0014】
制御装置は、予め定められた搬送条件に応じて被処理物Ａが搬送されるように、被処理物Ａの搬送速度、被処理物Ａにかかる張力等を制御する。制御装置は、被処理物Ａを巻出す時の巻出し張力と、処理されている被処理物Ａにかかる炉内張力と、処理された被処理物Ａを巻取る時の巻取り張力とをそれぞれ制御する。制御装置は、搬送装置２０，２２に接続されている。また、制御装置は、張力検出ローラ３５ｂ、フィードローラ３５ｃ、ダンサーローラ３５ｄ、張力検出ローラ６５ｃ等と接続されていてもよい。制御装置は、張力検出ローラ３５ｂが検出する巻出し張力を搬送装置２０にフィードバックし、巻出軸３２のトルクを制御する。これによって、巻出し張力が調整される。また、制御装置は、処理されている被処理物Ａが掛けられた張力検出ローラ３５ｂが検出する炉内張力をダンサーローラ３５ｄにフィードバックする。検出された炉内張力に応じてダンサーローラ３５ｄが移動する。これによって、炉内張力が調整される。なお、炉内張力が一定の状態でダンサーローラ３５ｄの位置が基準の位置に戻るように、フィードローラ３５ｃの回転速度が制御される。また、制御装置は、張力検出ローラ６５ｃが検出する巻取り張力を搬送装置２２にフィードバックし、巻取軸６２のトルクを制御する。これによって、巻取り張力が調整される。
【0015】
〈巻出部３０〉
巻出部３０は、被処理物Ａを巻出す設備である。巻出部３０は、加熱処理前の被処理物Ａが巻付けられた状態の巻出ロールＡ１を収容している。巻出部３０は、内部の設備および巻出ロールＡ１を囲う外壁３１を有している。巻出部３０には、巻出軸３２と、複数のローラ３５とが内部に設けられている。巻出軸３２は、加熱処理前の被処理物Ａが巻かれた巻出ロールＡ１が取り付けられる軸である。この実施形態では、巻出軸３２が回転駆動されることによって、巻出軸３２に取り付けられた巻出ロールＡ１から被処理物Ａが巻出される。
巻出部３０は、被処理物Ａを巻出す設備である。巻出部３０は、加熱処理前の被処理物Ａが巻付けられた状態の巻出ロールＡ１を収容している。巻出部３０は、内部の設備および巻出ロールＡ１を囲う外壁３１を有している。巻出部３０には、巻出軸３２と、複数のローラ３５とが内部に設けられている。巻出軸３２は、加熱処理前の被処理物Ａが巻かれた巻出ロールＡ１が取り付けられる軸である。この実施形態では、巻出軸３２が回転駆動されることによって、巻出軸３２に取り付けられた巻出ロールＡ１から被処理物Ａが巻出される。
【0016】
巻出部３０の外壁３１で囲まれた空間内には、被処理物Ａの搬送経路を設定する複数のローラ３５が設けられている。巻出ロールＡ１から巻出された被処理物Ａは、複数のローラ３５に予め定められた順番で掛け廻され、加熱処理部４０に向けて搬送される。複数のローラ３５は、ガイドローラ３５ａと、張力検出ローラ３５ｂと、フィードローラ３５ｃと、ダンサーローラ３５ｄとを含んでいる。張力検出ローラ３５ｂは、被処理物Ａにかかる張力を検出するためのローラである。張力検出ローラ３５ｂには、図示しない張力検出器が取り付けられている。ダンサーローラ３５ｄは、予め定められた範囲を移動可能に構成されている。ダンサーローラ３５ｄが移動することによって、被処理物Ａの張力が調整される。フィードローラ３５ｃは、図示しない駆動装置によって回転駆動される。フィードローラ３５ｃの回転が制御されることによって、ダンサーローラ３５ｄの位置が調整される。
【0017】
〈加熱処理部４０〉
加熱処理部４０は、帯状の被処理物Ａが搬送されつつ加熱処理される設備である。加熱処理部４０は、連結部７０を介して巻出部３０と接続されている。連結部７０には、巻出部３０の出口と、加熱処理部４０の入口とが設けられている。連結部７０には、被処理物Ａが通る通り道が形成されている。被処理物Ａは、連結部７０を通って巻出部３０から加熱処理部４０に搬送される。連結部７０に形成された、被処理物Ａの通り道は、被処理物Ａの幅と厚みよりもわずかに大きい寸法に設定されている。これによって、加熱処理部４０の雰囲気と巻出部３０の雰囲気は、互いに干渉しにくくなっている。
加熱処理部４０は、帯状の被処理物Ａが搬送されつつ加熱処理される設備である。加熱処理部４０は、連結部７０を介して巻出部３０と接続されている。連結部７０には、巻出部３０の出口と、加熱処理部４０の入口とが設けられている。連結部７０には、被処理物Ａが通る通り道が形成されている。被処理物Ａは、連結部７０を通って巻出部３０から加熱処理部４０に搬送される。連結部７０に形成された、被処理物Ａの通り道は、被処理物Ａの幅と厚みよりもわずかに大きい寸法に設定されている。これによって、加熱処理部４０の雰囲気と巻出部３０の雰囲気は、互いに干渉しにくくなっている。
【0018】
加熱処理部４０は、外壁４１（炉体４１）と、ヒータ４２と、ガイドローラ４５（４５ａ～４５ｄ）とを備えている。外壁４１は、被処理物Ａが搬送されつつ処理される処理空間４０ａを内部に有している。外壁４１は、ヒータ４２と、ガイドローラ４５とが配置された処理空間４０ａを囲っている。
【0019】
〈ガイドローラ４５〉
ガイドローラ４５は、処理空間４０ａ内に設けられている。ガイドローラ４５は、被処理物Ａを案内するローラである。被処理物Ａが搬送される搬送経路は、ガイドローラ４５によって設定される。ガイドローラ４５は、被処理物Ａの搬送に伴い、従動的に回転するように構成されている。この実施形態では、ガイドローラ４５は、略円筒状のローラである。ガイドローラ４５ａは、加熱処理部４０の入口（連結部７０）付近に設けられている。複数のガイドローラ４５ｂは、加熱処理部４０の下方において入口から出口に向かって予め定められたピッチで並べられている。複数のガイドローラ４５ｃは、加熱処理部４０の上方において、複数のガイドローラ４５ｂとは半ピッチずれて並べられている。ガイドローラ４５ｄは、加熱処理部４０の出口（連結部７２）付近に設けられている。
ガイドローラ４５は、処理空間４０ａ内に設けられている。ガイドローラ４５は、被処理物Ａを案内するローラである。被処理物Ａが搬送される搬送経路は、ガイドローラ４５によって設定される。ガイドローラ４５は、被処理物Ａの搬送に伴い、従動的に回転するように構成されている。この実施形態では、ガイドローラ４５は、略円筒状のローラである。ガイドローラ４５ａは、加熱処理部４０の入口（連結部７０）付近に設けられている。複数のガイドローラ４５ｂは、加熱処理部４０の下方において入口から出口に向かって予め定められたピッチで並べられている。複数のガイドローラ４５ｃは、加熱処理部４０の上方において、複数のガイドローラ４５ｂとは半ピッチずれて並べられている。ガイドローラ４５ｄは、加熱処理部４０の出口（連結部７２）付近に設けられている。
【0020】
被処理物Ａは、加熱処理部４０の入口付近のガイドローラ４５ａに掛けられ下方に搬送される。その後、被処理物Ａは、入口から出口に向かって、上下のガイドローラ４５ｂ，４５ｃに順に交互に掛け廻される。これにより、加熱処理部４０において被処理物Ａは、入口から出口に向かって上下に行ったり来たりしつつ進む。
【0021】
〈ヒータ４２〉
ヒータ４２は、被処理物Ａを加熱するための設備である。この実施形態では、ヒータ４２は、上下に折り返されつつ、入口から出口に向かって進む被処理物Ａの周りに設けられている。ヒータ４２は、ガイドローラ４５ｂ，４５ｃに掛けられて、上下に折り返される被処理物Ａの間隙にも配置されている。ヒータ４２は、被処理物Ａに対向するように配置されている。ヒータ４２は、例えば、ヒータホルダおよび支柱によって固定されてもよい。
ヒータ４２は、被処理物Ａを加熱するための設備である。この実施形態では、ヒータ４２は、上下に折り返されつつ、入口から出口に向かって進む被処理物Ａの周りに設けられている。ヒータ４２は、ガイドローラ４５ｂ，４５ｃに掛けられて、上下に折り返される被処理物Ａの間隙にも配置されている。ヒータ４２は、被処理物Ａに対向するように配置されている。ヒータ４２は、例えば、ヒータホルダおよび支柱によって固定されてもよい。
【0022】
この実施形態では、ヒータ４２として、遠赤外線加熱式の板状のプレートヒータが用いられている。ヒータ４２としては、加熱温度や加熱雰囲気等に応じて種々のヒータが用いられうる。ヒータ４２としては、例えば、板状のプレートヒータの他に、例えば、筒状のヒータが用いされてもよい。ヒータ４２の材質は特に限定されず、金属シースヒータ、セラミックヒータ、ランプヒータ等が用いられてもよい。また、ヒータ４２は、遠赤外線加熱式のヒータに限られない。雰囲気炉の場合は、ヒータ４２としては、例えば、被処理物に熱風が吹き付けられる熱風加熱式のヒータや赤外線加熱式のランプヒータが用いられてもよい。加熱処理された被処理物Ａは、出口付近に設けられたガイドローラ４５ｄを通して、冷却部５０に向けて搬出される。
【0023】
〈冷却部５０〉
冷却部５０は、加熱処理部４０で加熱処理された被処理物Ａが搬送されつつ冷却される設備である。冷却部５０は、連結部７２を介して加熱処理部４０と接続されている。連結部７２には、加熱処理部４０の出口と、冷却部５０の入口とが設けられている。
冷却部５０は、加熱処理部４０で加熱処理された被処理物Ａが搬送されつつ冷却される設備である。冷却部５０は、連結部７２を介して加熱処理部４０と接続されている。連結部７２には、加熱処理部４０の出口と、冷却部５０の入口とが設けられている。
【0024】
詳細な図示は省略するが、冷却部５０は、冷却ローラと、複数のガイドローラと、外壁５１とを備えていてもよい。冷却部５０には、複数の冷却ローラが設けられていてもよい。外壁５１は、複数の冷却ローラと、複数のガイドローラとが配置された処理空間を囲っている。複数の冷却ローラと複数のガイドローラは、冷却部５０において被処理物Ａが搬送される搬送経路を設定している。
【0025】
冷却ローラは、内部に冷媒が流通するように構成されたローラである。被処理物Ａは、冷却ローラの表面に接することによって冷却される。冷却ローラには、図示しない駆動装置が接続されていてもよい。冷却ローラは、搬送方向に沿って、設定された搬送速度に合わせて回転しうる。
【0026】
この実施形態では、被処理物Ａは、冷却部５０において、室温程度まで冷却される。冷却される被処理物Ａの温度は、特に限定されない。なお、ガイドローラ、冷却ローラ等の冷却部５０の構成は、特に限定されない。
【0027】
冷却された被処理物Ａは、連結部７４を通って巻取部６０に搬送される。なお、冷却部５０は、熱処理装置１０において、必ずしも設けられていなくてもよい。
【0028】
冷却部５０は、連結部７４を介して巻取部６０と接続されている。連結部７４は、冷却部５０の出口と、巻取部６０の入口とを備えている。冷却された被処理物Ａは、連結部７４を通って巻取部６０に搬送される。
【0029】
〈巻取部６０〉
巻取部６０は、被処理物Ａを巻き取る設備である。巻取部６０は、冷却部５０を通じて冷却された被処理物Ａを巻取るための巻取ロールＡ２を収容している。巻取部６０は、内部の設備および巻取ロールＡ２を囲う外壁６１を有している。巻取部６０には、巻取軸６２と、複数のローラ６５とが設けられている。巻取軸６２には、加熱処理部４０で加熱処理され、冷却部５０で冷却された被処理物Ａが巻き取られた巻取ロールＡ２が取り付けられている。巻取軸６２が回転駆動されることによって、巻取ロールＡ２に被処理物Ａが巻取られる。
巻取部６０は、被処理物Ａを巻き取る設備である。巻取部６０は、冷却部５０を通じて冷却された被処理物Ａを巻取るための巻取ロールＡ２を収容している。巻取部６０は、内部の設備および巻取ロールＡ２を囲う外壁６１を有している。巻取部６０には、巻取軸６２と、複数のローラ６５とが設けられている。巻取軸６２には、加熱処理部４０で加熱処理され、冷却部５０で冷却された被処理物Ａが巻き取られた巻取ロールＡ２が取り付けられている。巻取軸６２が回転駆動されることによって、巻取ロールＡ２に被処理物Ａが巻取られる。
【0030】
巻取部６０の外壁６１で囲まれた空間内には、被処理物Ａの搬送経路を設定する複数のローラ６５が設けられている。複数のローラ６５は、巻取部６０において被処理物Ａが搬送される搬送経路を設定する。冷却部５０から搬送された被処理物Ａは、巻取部６０の入口（連結部７４）付近のローラ６５に掛けられた後に、複数のローラ６５に予め定められた順番に掛け廻され、巻取ロールＡ２に巻取られる。複数のローラ６５は、ガイドローラ６５ａと、ダンサーローラ６５ｂと、張力検出ローラ６５ｃと、フィードローラ６５ｄとを含んでいる。ダンサーローラ６５ｂは、予め定められた範囲を移動可能に構成されている。ダンサーローラ６５ｂは、例えば、巻取ロールＡ２が交換される際に、被処理物Ａの必要な余長を確保するために移動されうる。張力検出ローラ６５ｃには、図示しない張力検出器が取り付けられている。フィードローラ６５ｄは、巻取ロールＡ２を交換するときに交換後の巻取ロールＡ２に被処理物Ａを貼り付ける際、貼り付けに必要な余長を送り出す。
【0031】
〈真空ポンプ８０〉
熱処理装置１０は、真空ポンプ８０を備えている。上述した巻出部３０、加熱処理部４０、冷却部５０および巻取部６０の内部の空間は、それぞれ外壁３１，４１，５１，６１によって囲まれている。巻出部３０、加熱処理部４０、冷却部５０および巻取部６０の各部は、外壁３１，４１，５１，６１によってそれぞれ外部空間と隔離された空間を有している。外壁３１，４１，５１，６１の内部の空間は、被処理物Ａの処理時には、連通している。各部の外壁３１，４１，５１，６１にはそれぞれ真空ポンプ８０が接続されている。真空ポンプ８０は、巻出部３０、加熱処理部４０、冷却部５０および巻取部６０の内部の空間（加熱処理部４０においては処理空間４０ａ）を減圧する。この実施形態では、被処理物Ａは、大気圧よりも低い予め定められた真空雰囲気下で処理される。
熱処理装置１０は、真空ポンプ８０を備えている。上述した巻出部３０、加熱処理部４０、冷却部５０および巻取部６０の内部の空間は、それぞれ外壁３１，４１，５１，６１によって囲まれている。巻出部３０、加熱処理部４０、冷却部５０および巻取部６０の各部は、外壁３１，４１，５１，６１によってそれぞれ外部空間と隔離された空間を有している。外壁３１，４１，５１，６１の内部の空間は、被処理物Ａの処理時には、連通している。各部の外壁３１，４１，５１，６１にはそれぞれ真空ポンプ８０が接続されている。真空ポンプ８０は、巻出部３０、加熱処理部４０、冷却部５０および巻取部６０の内部の空間（加熱処理部４０においては処理空間４０ａ）を減圧する。この実施形態では、被処理物Ａは、大気圧よりも低い予め定められた真空雰囲気下で処理される。
【0032】
なお、真空ポンプ８０の接続形態は、特に限定されない。真空ポンプ８０が複数設けられており、複数の真空ポンプ８０は、巻出部３０、加熱処理部４０、冷却部５０および巻取部６０の各部にそれぞれ接続されていてもよい。ひとつの真空ポンプ８０から配管が分岐しており、巻出部３０、加熱処理部４０、冷却部５０および巻取部６０のうち複数の部の内部が減圧されてもよい。
【0033】
真空ポンプ８０の配管には、各部の真空度を調整するための真空バルブ８１～８４が設けられている。炉体４１には、処理空間４０ａを大気開放する大気開放バルブ８５が接続されている。真空バルブ８１～８４は、各部と真空ポンプ８０の接続および各部と真空ポンプ８０の切断を切り替え可能に構成されている。各部の真空度を調整しない場合には、真空バルブ８１～８４の替わりに開閉バルブが用いられていてもよい。
【0034】
加熱処理部４０の入口（この実施形態では、連結部７０）には、扉７０ａが設けられている。扉７０ａは、巻出ロールＡ１を取り替える時等に閉じられる。巻出ロールＡ１を取り替える時等に扉７０ａが閉じられることによって、加熱処理部４０の雰囲気（この実施形態では、減圧状態）を保つことができる。扉７０ａは、巻出ロールＡ１を取り替える時等、被処理物Ａが連結部７０を通っている時に閉じられてもよい。巻出ロールＡ１に巻かれた被処理物Ａの残りが少なくなってきたとき、巻出ロールＡ１は、新しいものに交換される。交換後の巻出ロールＡ１の被処理物Ａの端部と、交換前の被処理物Ａの端部とは、繋ぎ合わせられる。被処理物Ａを処理空間４０ａに残した状態で、加熱処理部４０の雰囲気を保ったまま巻出ロールＡ１を交換することができ、巻出ロールＡ１交換後の装置の復旧が早くなる。
【0035】
また、冷却部５０の出口（この実施形態では、連結部７４）には、扉７４ａが設けられている。扉７４ａは、扉７０ａと同様、巻取ロールＡ２を取り替える時等に扉７４ａが閉じられることによって、冷却部５０の雰囲気（この実施形態では、減圧状態）を保つことができる。扉７４ａは、巻取ロールＡ２を取り替える時等、被処理物Ａが連結部７４を通っている時に閉じられてもよい。巻取ロールＡ２に巻かれた被処理物Ａが多くなってきたとき、巻取ロールＡ２は、新しいものに交換される。交換後の巻取ロールＡ２の端部と、被処理物Ａの端部とは、繋ぎ合わされる。被処理物Ａを処理空間に残した状態で、冷却部５０の雰囲気を保ったまま巻取ロールＡ２を交換することができ、巻取ロールＡ２交換後の装置の復旧が早くなる。
【0036】
ところで、熱処理装置は、被処理物の加熱処理後に立ち下げられる。立ち下げの際、炉体内の温度は下げられる。炉体内の温度が高い状態が長時間続くと、炉体内の設備が劣化する場合がある。また、炉体内の温度が高い状態が長時間続くことによって、炉体内の雰囲気を保つための部材（例えば、炉体の扉に設けられるシール材等）の劣化も進行しやすい。以下、ここで開示される熱処理装置について、上述した熱処理装置１０の加熱処理部４０の構成を例にして説明する。
【0037】
図２は、加熱処理部４０の断面図である。図２では、前方から後方に向かって見た加熱処理部４０の上部の断面が模式的に示されている。図３は、加熱処理部４０の模式図である。図３では、上方から見た加熱処理部４０の平面が模式的に示されている。図２および図３では、冷媒が流れる方向は矢印で示されており、エアが流れる方向は白抜き矢印で示されている。
【0038】
熱処理装置１０は、炉体４１と、冷却装置９０とを備えている。この実施形態では、炉体４１と、冷却装置９０とは、加熱処理部４０に設けられている。炉体４１は、略直方体状である。炉体４１は、被処理物Ａが加熱処理される処理空間４０ａを内部に有している。炉体４１の内部の処理空間４０ａには、ヒータ４２、ガイドローラ４５等が設けられている。処理空間４０ａには、ヒータ４２、ガイドローラ４５等を支持する部材が設けられていてもよい。炉体４１は、内部の雰囲気を遮断できる限りにおいて、特に限定されない。炉体４１は、所要の厚みを有する金属板（ステンレス板等）から構成されていてもよい。炉体４１は、断熱材を含んでいてもよい。炉体４１は、内側面が断熱材によって構成され、外側面が金属板によって構成されていてもよい。炉体４１の材質、厚み等の構成は、目的とする被処理物Ａの処理温度等に応じて適宜設定される。
【0039】
図２に示されているように、炉体４１には、第１開口４１ａと、第２開口４１ｂとが形成されている。この実施形態では、第１開口４１ａおよび第２開口４１ｂは、炉体４１の天井部４１ｃに形成されている。第１開口４１ａおよび第２開口４１ｂは、炉体４１の天井部４１ｃを貫通している。第１開口４１ａは、炉体４１の左側の端部に形成されている。第２開口４１ｂは、炉体４１の右側の端部に形成されている。なお、第１開口４１ａおよび第２開口４１ｂが形成される位置は、特に限定されない。第１開口４１ａおよび第２開口４１ｂは、天井部４１ｃの中央部に接続されていてもよい。第１開口４１ａおよび第２開口４１ｂは、炉体４１の側面部等、天井部４１ｃ以外に形成されていてもよい。第１開口４１ａおよび第２開口４１ｂには、冷却装置９０が接続されている。
【0040】
〈冷却装置９０〉
冷却装置９０は、炉体４１内の処理空間４０ａを冷却する。冷却装置９０は、被処理物Ａの加熱処理後等、装置の立ち下げ時に作動し、炉体４１内の温度を低下させる。特に限定されないが、炉体４１内の温度は、常温程度まで下げられうる。冷却装置９０は、被処理物Ａの加熱処理後、ヒータ４２が切られた後に作動しうる。冷却装置９０は、内管９１と、外管９２と、冷媒供給装置９３（図３参照）と、エア供給装置９４とを備えている。この実施形態では、炉体４１には、前後方向に置いて２つの冷却装置９０が設けられている（図３参照）。なお、炉体４１の寸法、冷却装置９０の冷却能力等に応じて冷却装置９０の必要数は異なるため、冷却装置９０の数は、特に限定されない。
冷却装置９０は、炉体４１内の処理空間４０ａを冷却する。冷却装置９０は、被処理物Ａの加熱処理後等、装置の立ち下げ時に作動し、炉体４１内の温度を低下させる。特に限定されないが、炉体４１内の温度は、常温程度まで下げられうる。冷却装置９０は、被処理物Ａの加熱処理後、ヒータ４２が切られた後に作動しうる。冷却装置９０は、内管９１と、外管９２と、冷媒供給装置９３（図３参照）と、エア供給装置９４とを備えている。この実施形態では、炉体４１には、前後方向に置いて２つの冷却装置９０が設けられている（図３参照）。なお、炉体４１の寸法、冷却装置９０の冷却能力等に応じて冷却装置９０の必要数は異なるため、冷却装置９０の数は、特に限定されない。
【0041】
〈内管９１〉
内管９１は、炉体４１の外部に設けられている配管である。この実施形態では、内管９１は、略コの字状の配管である。内管９１の断面は、略円形である。内管９１は、第１部９１ａと、第２部９１ｂと、第３部９１ｃとを有している。第１部９１ａは、炉体４１の左側において高さ方向に沿って延びる部位である。第３部９１ｃは、炉体４１の右側において高さ方向に沿って延びる部位である。第２部９１ｂは、第１部９１ａと、第３部９１ｃとを繋ぐ部位である。第１部９１ａと、第３部９１ｃとは、略同じ長さである。第１部９１ａおよび第３部９１ｃは、第２部９１ｂと比較して短い。なお、内管９１の形状、寸法等は、特に限定されない。
内管９１は、炉体４１の外部に設けられている配管である。この実施形態では、内管９１は、略コの字状の配管である。内管９１の断面は、略円形である。内管９１は、第１部９１ａと、第２部９１ｂと、第３部９１ｃとを有している。第１部９１ａは、炉体４１の左側において高さ方向に沿って延びる部位である。第３部９１ｃは、炉体４１の右側において高さ方向に沿って延びる部位である。第２部９１ｂは、第１部９１ａと、第３部９１ｃとを繋ぐ部位である。第１部９１ａと、第３部９１ｃとは、略同じ長さである。第１部９１ａおよび第３部９１ｃは、第２部９１ｂと比較して短い。なお、内管９１の形状、寸法等は、特に限定されない。
【0042】
この実施形態では、第１部９１ａの上部は、第１部９１ａの下部よりも径が大きい。第１部９１ａの上端は、第２部９１ｂの左端と略Ｌ字状に繋がっている。第２部９１ｂは、炉体４１の幅方向に沿って延びる部位である。第２部９１ｂの右端には、略円形状の開口９１ｂ１が形成されている。当該開口している第２部９１ｂの右端には、外径方向に広がったフランジ部９１ｂ２が設けられている。フランジ部９１ｂ２には、右側から蓋９１ｅが取り付けられている。開口９１ｂ１は、蓋９１ｅによって閉じられている。第２部９１ｂのフランジ部９１ｂ２近傍の側面からは、下方に向かって第３部９１ｃが延びている。第３部９１ｃの径は、第２部９１ｂの径よりも小さい。第１部９１ａ～第３部９１ｃの径は、エア供給装置９４の位置および寸法、開口４１ａ，４１ｂの径等に応じて設計されうる。
【0043】
内管９１は、第１開口４１ａから上方に延びる配管４１ａ１および第２開口４１ｂから上方に延びる配管４１ｂ１を介して炉体４１と接続されている。第１部９１ａの下端は、配管４１ａ１の上端と接続されている。第３部９１ｃの下端は、配管４１ａ１の上端と接続されている。内管９１は、第１開口４１ａと第２開口４１ｂを繋いでいる。ここでは、内管９１は、配管４１ａ１，４１ｂ１を介して第１開口４１ａと第２開口４１ｂを繋いでいる。内管９１の内部空間９１ｄは、第１開口４１ａ、第２開口４１ｂおよび配管４１ａ１，４１ｂ１を介して炉体４１内の処理空間４０ａと繋がっている。内管９１は、外管９２に囲われている。
【0044】
〈外管９２〉
外管９２は、内管９１の周囲の少なくとも一部を囲う配管である。外管９２は、周方向において、内管９１の第２部９１ｂの周囲を囲っている。外管９２の径は、内管９１の第２部９１ｂの径よりも大きい。この実施形態では、外管９２と、内管９１の第２部９１ｂとは、二重管を構成している。外管９２の外径は、内管９１のフランジ部９１ｂ２の外形よりも小さい。外管９２の右端部９２ａは、内管９１のフランジ部９１ｂ２に接続されている。外管９２は、内管９１のフランジ部９１ｂ２の内側面から炉体４１の幅方向に沿って延びている。外管９２は、内管９１よりも長い。外管９２の左端部９２ｂは、略円形状である。外管９２の左端部９２ｂは、内管９１の第１部９１ａよりも外側に位置している。
外管９２は、内管９１の周囲の少なくとも一部を囲う配管である。外管９２は、周方向において、内管９１の第２部９１ｂの周囲を囲っている。外管９２の径は、内管９１の第２部９１ｂの径よりも大きい。この実施形態では、外管９２と、内管９１の第２部９１ｂとは、二重管を構成している。外管９２の外径は、内管９１のフランジ部９１ｂ２の外形よりも小さい。外管９２の右端部９２ａは、内管９１のフランジ部９１ｂ２に接続されている。外管９２は、内管９１のフランジ部９１ｂ２の内側面から炉体４１の幅方向に沿って延びている。外管９２は、内管９１よりも長い。外管９２の左端部９２ｂは、略円形状である。外管９２の左端部９２ｂは、内管９１の第１部９１ａよりも外側に位置している。
【0045】
外管９２の下部には、内管９１が貫通している。ここでは、外管９２の左側の下部９２ｃと、右側の下部９２ｄとからは、それぞれ内管９１の第１部９１ａおよび第３部９１ｃが貫通している。外管９２の左側の下部９２ｃは、第１部９１ａの側周面と接続されている。外管９２の右側の下部９２ｄは、第３部９１ｃの側周面と接続されている。外管９２と、内管９１との間には、内部空間９３ａが形成されている。内部空間９３ａは、内管９１の内部空間９１ｄ、炉体４１内の処理空間４０ａから隔離されている。
【0046】
図３に示されているように、外管９２には、供給口９２ｅと、排出口９２ｆとが設けられている。外管９２には、脱気口９２ｇが形成されていてもよい。脱気口９２ｇは、外管９２の軸方向中央部に形成されている。脱気口９２ｇは、上方に向かって開口する位置に形成されている。供給口９２ｅは、外管９２の右側の外周側面に設けられている。供給口９２ｅは、前後方向において、外管９２の端部に設けられている。供給口９２ｅは、高さ方向において、外管９２の略中央部に設けられている。排出口９２ｆは、外管９２の左端部９２ｂに設けられている。排出口９２ｆは、左端部９２ｂの上部に設けられている（図２参照）。排出口９２ｆは、供給口９２ｅよりも高い位置に設けられている。この実施形態では、供給口９２ｅおよび排出口９２ｆは、冷媒供給装置９３に接続されている。内部空間９３ａには、冷媒供給装置９３（図３参照）によって冷媒が供給される。
【0047】
〈冷媒供給装置９３〉
冷媒供給装置９３は、内管９１と外管９２の間に冷媒を供給する装置である。冷媒供給装置９３としては、内管９１と外管９２の間の空間（内部空間９３ａ）に冷媒を供給できる装置であれば、特に限定されない。この実施形態では、冷媒供給装置９３として、チラーとも称される、予め設定された温度の冷媒を循環させる装置が用いられている。内部空間９３ａに供給される冷媒の温度は、例えば、常温、常温よりも低い温度等、処理空間４０ａの雰囲気温度よりも低い温度である。特に限定されないが、冷媒としては、水等を用いることができる。冷媒供給装置９３は、炉体４１の外部に配置されている。
冷媒供給装置９３は、内管９１と外管９２の間に冷媒を供給する装置である。冷媒供給装置９３としては、内管９１と外管９２の間の空間（内部空間９３ａ）に冷媒を供給できる装置であれば、特に限定されない。この実施形態では、冷媒供給装置９３として、チラーとも称される、予め設定された温度の冷媒を循環させる装置が用いられている。内部空間９３ａに供給される冷媒の温度は、例えば、常温、常温よりも低い温度等、処理空間４０ａの雰囲気温度よりも低い温度である。特に限定されないが、冷媒としては、水等を用いることができる。冷媒供給装置９３は、炉体４１の外部に配置されている。
【0048】
冷媒供給装置９３は、ポンプによって冷媒を循環させる。冷媒供給装置９３は、ホース、継手等を介して外管９２の供給口９２ｅおよび排出口９２ｆと接続されている。冷媒供給装置９３は、ポンプによって、供給口９２ｅに冷媒を供給し、排出口９２ｆから冷媒を排出する。冷媒供給装置９３は、外管９２の右側から左側に向かって冷媒を供給する。冷媒は、冷媒供給装置９３内での熱交換によって設定温度に冷却され、冷媒供給装置９３と、内管９１と外管９２の間の空間を循環する。内管９１の外周側面は、冷媒によって冷やされる。これによって内管９１の内部空間９１ｄは、冷やされる。内管９１の内部空間９１ｄには、エア供給装置９４によってエアが送られる。
【0049】
〈エア供給装置９４〉
エア供給装置９４は、内管９１内を第１開口４１ａから第２開口４１ｂに向かってエアを送る装置である。エア供給装置９４としては、内管９１内にエアを供給できる装置であれば、特に限定されない。この実施形態では、エア供給装置９４は、内管９１の内部空間９１ｄに設けられている。エア供給装置９４は、第２開口４１ｂの上部に設けられている。エア供給装置９４として、シロッコファンが用いられている。エア供給装置９４としてシロッコファンを用いることによって、コンパクトな装置で大量のエアを内管９１内に供給することができる。なお、エア供給装置９４は、シロッコファンに限られず、プロペラファン、ターボファン等が用いられてもよい。エア供給装置９４は、第１開口４１ａから第２開口４１ｂに向かってエアを送ることによって、炉体４１の処理空間４０ａと、内管９１の内部空間９１ｄとにエアを循環させる。
エア供給装置９４は、内管９１内を第１開口４１ａから第２開口４１ｂに向かってエアを送る装置である。エア供給装置９４としては、内管９１内にエアを供給できる装置であれば、特に限定されない。この実施形態では、エア供給装置９４は、内管９１の内部空間９１ｄに設けられている。エア供給装置９４は、第２開口４１ｂの上部に設けられている。エア供給装置９４として、シロッコファンが用いられている。エア供給装置９４としてシロッコファンを用いることによって、コンパクトな装置で大量のエアを内管９１内に供給することができる。なお、エア供給装置９４は、シロッコファンに限られず、プロペラファン、ターボファン等が用いられてもよい。エア供給装置９４は、第１開口４１ａから第２開口４１ｂに向かってエアを送ることによって、炉体４１の処理空間４０ａと、内管９１の内部空間９１ｄとにエアを循環させる。
【0050】
エア供給装置９４は、電動機９４ａによって駆動される。電動機９４ａとしては、例えば、サーボモータが用いられうる。エア供給装置９４は、シャフト９４ｂ，９４ｆ、プーリー９４ｃ，９４ｅおよびベルト９４ｄを介して電動機９４ａに駆動される。電動機９４ａからは、シャフト９４ｂが延びている。シャフト９４ｂには、プーリー９４ｃが接続されている。プーリー９４ｃは、ベルト９４ｄを介してプーリー９４ｅに接続されている。プーリー９４ｃおよびベルト９４ｄは、カバー９４ｇに収容されていてもよい。プーリー９４ｅは、プーリー９４ｅの回転軸と、エア供給装置９４の回転軸とが一致する位置に配置されている。プーリー９４ｅは、シャフト９４ｆを介してエア供給装置９４と接続されている。なお、エア供給装置９４の駆動機構は、上述した形態に限定されない。例えば、エア供給装置９４には、電動機９４ａ（モータ）がベルト等を介さずに直接接続されていてもよい。
【0051】
図２に示されているように、シャフト９４ｆの一端には、プーリー９４ｅが接続されており、他端には、エア供給装置９４が接続されている。シャフト９４ｆは、蓋９１ｅに形成された貫通孔９１ｅ１に挿通されている。蓋９１ｅの外側面には、磁気シール９１ｅ２が設けられている。磁気シール９１ｅ２によって、内管９１の内部空間９１ｄと、外部とが遮断されている。蓋９１ｅの内側面には、シャフト９４ｆを支持する支持部材９１ｅ３が取り付けられている。支持部材９１ｅ３は、軸受を有している。シャフト９４ｆは、軸受を介して回転可能に支持されている。電動機９４ａによってエア供給装置９４（この実施形態では、シロッコファン）の羽根が回転駆動される。これによって、内部空間９１ｄにおいてエアの流れが形成される。
【0052】
上述した実施形態では、熱処理装置１０は、炉体４１と、冷却装置９０とを備えている。炉体４１は、被処理物Ａが加熱処理される処理空間４０ａを内部に有している。冷却装置９０は、炉体４１内の処理空間４０ａを冷却する。炉体４１には、第１開口４１ａと、第２開口４１ｂとが形成されている。冷却装置９０は、内管９１と、外管９２と、冷媒供給装置９３と、エア供給装置９４とを備えている。内管９１は、炉体４１の外部に設けられている。内管９１は、第１開口４１ａと第２開口４１ｂを繋いでいる。外管９２は、内管９１の周囲の少なくとも一部を囲っている。冷媒供給装置９３は、内管９１と外管９２の間に冷媒を供給する。エア供給装置９４は、内管９１内を第１開口４１ａから第２開口４１ｂに向かってエアを送る。
【0053】
熱処理装置１０では、装置の立ち下げ時、内管９１の内側の空間には、エア供給装置９４によって、第１開口４１ａから第２開口４１ｂに向かってエアが送られる。これによって、内管９１の内側の空間と、炉体４１の処理空間４０ａの雰囲気は、循環する。熱処理装置１０では、冷媒供給装置９３によって内管９１と外管９２の間に冷媒が供給される。これによって、内管９１が冷却される。処理空間４０ａ内の雰囲気は、第１開口４１ａから内管９１内に供給される。内管９１が冷却されることによって、内管９１内を通るエアは、冷却される。内管９１内で冷却されたエアは、第２開口４１ｂから炉体４１の処理空間４０ａに供給される。炉体４１の処理空間と、内管９１内の空間（内部空間９１ｄ）とでは、雰囲気が内管９１内において冷却されつつ循環する。これによって、熱処理装置１０の立ち下げ後、炉体４１の処理空間４０ａが早く冷却される。換言すると、熱処理装置１０では、炉体４１の処理空間４０ａの冷却効率が向上されている。炉体４１内の温度が早く下げられることによって、炉体４１内の雰囲気を保つための部材（例えば、炉体の扉に設けられるシール材等）等の劣化が低減されうる。
【0054】
熱処理装置１０は、炉体４１内の処理空間４０ａを減圧する真空ポンプ８０を備えている。真空状態では、処理空間４０ａ内に対流が生じず、炉体４１の冷却には長時間がかかりうる。この実施形態では、炉体４１には、処理空間４０ａを大気開放する大気開放バルブ８５が接続されている。熱処理装置１０の立ち下げ時には、大気開放バルブ８５が開かれうる。大気開放バルブ８５が開かれた後、上述したように、冷媒によって冷却されたエアを炉体４１の処理空間４０ａに循環させることができる。このため、真空ポンプ８０を備えた熱処理装置１０においても、処理空間４０ａの冷却効率が向上されうる。
【0055】
上述した実施形態では、第１開口４１ａおよび第２開口４１ｂは、炉体４１の天井部４１ｃに形成されている。処理空間４０ａにおいて、天井部４１ｃに近い程、温度が高いエアが集まりやすい。炉体４１の天井部４１ｃに第１開口４１ａおよび第２開口４１ｂが形成されていることによって、エアの冷却効率が向上しうる。
【0056】
図２に示されているように、エア供給装置９４は、内管９１の第１開口４１ａから第２開口４１ｂに向かってエアを送っている。これによって、内管９１では、左から右に向かってエアが流れる。これに対し、冷媒供給装置９３は、供給口９２ｅ（図３参照）から排出口９２ｆに向かって冷媒を供給する。これによって、内管９１と外管９２の間では、右から左に向かって冷媒が流れる。換言すると、冷媒供給装置９３は、内管９１内にエアが送られる方向とは反対方向に向かって内管９１と外管９２の間に冷媒を供給する。エアが送られる方向と、冷媒が供給される方向とが反対方向に設定されていることによって、内管９１の冷却効率が向上する。
【0057】
ここで、冷媒を供給する方向は、供給口９２ｅから排出口９２ｆに向かう方向によって定められる。なお、エアが送られる方向と、冷媒が供給される方向とは、必ずしも反対方向でなくてもよく、同じ方向であってもよい。
【0058】
上述した実施形態では、排出口９２ｆは、供給口９２ｅよりも高い位置に設けられている。これによって、内管９１と外管９２の間の空間が、冷媒で満たされやすくなる。その結果、内管９１内の空間と、処理空間４０ａとを循環するエアの冷却効率が向上しうる。さらに、排出口９２ｆは、内管９１の上端よりも高い位置に設けられていてもよい。
【0059】
なお、冷媒の流路は、内管９１を冷却できる限りにおいて、特に限定されない。
【0060】
この実施形態では、図２および図３に示されているように、内管９１と外管９２の間には、スクリュー羽根９２ｈが設けられている。スクリュー羽根９２ｈは、内管９１の外周側面および外管９２の内周側面に沿って、らせん状に巻かれている。これによって。内管９１と外管９２の間には、らせん状に冷媒が流れる流路が形成されている。かかる構成によって、内管９１と外管９２の間を流れる冷媒の流通経路が長くなり、内管９１の冷却効率が向上しうる。その結果、内管９１の内部を通るエアの冷却効率が向上しうる。
【0061】
また、内管９１の内部には、エア供給装置９４によって供給されるエアの流路を調整する板が設けられていてもよい。内管９１の内部には、エアが内管９１に沿って直線的に流れることを阻害する板が設けられていてもよい。例えば、内管９１の内周面には、らせん状の板が設けられていてもよい。これによって、エアの流路は、らせん状の板に沿って形成されうる。らせん状の板は、第２部９１ｂの内周面に設けられうる。内管９１の内周面にらせん状の板が設けられていることによって、エア供給装置９４によって供給されるエアの流れが乱されうる。これによって、内管９１内のエアの滞留時間が延ばされ、エアの冷却効率が向上されうる。また、エアが内管９１の内周面に当たりやすくなることによって、冷媒からの伝熱面積が大きくなりうる。その結果、エアの冷却効率が向上されうる。
【0062】
以上、具体的な実施形態を挙げて詳細な説明を行ったが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。このように、請求の範囲に記載の技術には、以上に記載した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。
【0063】
なお、本明細書は以下の項１～７を含んでいる。以下の項１～７は、上記した実施形態には限定されない。
【0064】
項１：
被処理物が加熱処理される処理空間を内部に有する炉体と、
前記炉体内の前記処理空間を冷却する冷却装置と
を備え、
前記炉体には、第１開口と、第２開口とが形成されており、
前記冷却装置は、
前記炉体の外部に設けられ、前記第１開口と前記第２開口を繋ぐ内管と、
前記内管の周囲の少なくとも一部を囲う外管と、
前記内管と前記外管の間に冷媒を供給する冷媒供給装置と、
前記内管内を前記第１開口から前記第２開口に向かってエアを送るエア供給装置と
を備える、
熱処理装置。
被処理物が加熱処理される処理空間を内部に有する炉体と、
前記炉体内の前記処理空間を冷却する冷却装置と
を備え、
前記炉体には、第１開口と、第２開口とが形成されており、
前記冷却装置は、
前記炉体の外部に設けられ、前記第１開口と前記第２開口を繋ぐ内管と、
前記内管の周囲の少なくとも一部を囲う外管と、
前記内管と前記外管の間に冷媒を供給する冷媒供給装置と、
前記内管内を前記第１開口から前記第２開口に向かってエアを送るエア供給装置と
を備える、
熱処理装置。
【0065】
項２：
前記冷媒供給装置は、前記内管内にエアが送られる方向とは反対方向に向かって前記内管と前記外管の間に冷媒を供給する、項１に記載された熱処理装置。
前記冷媒供給装置は、前記内管内にエアが送られる方向とは反対方向に向かって前記内管と前記外管の間に冷媒を供給する、項１に記載された熱処理装置。
【0066】
項３：
前記内管と前記外管の間には、らせん状に冷媒が流れる流路が形成されている、項１または２に記載された熱処理装置。
前記内管と前記外管の間には、らせん状に冷媒が流れる流路が形成されている、項１または２に記載された熱処理装置。
【0067】
項４：
前記第１開口および前記第２開口は、前記炉体の天井部に形成されている、項１～３のいずれか一項に記載された熱処理装置。
前記第１開口および前記第２開口は、前記炉体の天井部に形成されている、項１～３のいずれか一項に記載された熱処理装置。
【0068】
項５：
前記炉体内の前記処理空間を減圧する真空ポンプをさらに備え、
前記炉体には、前記処理空間を大気開放する大気開放バルブが接続されている、項１～４のいずれか一項に記載された熱処理装置。
前記炉体内の前記処理空間を減圧する真空ポンプをさらに備え、
前記炉体には、前記処理空間を大気開放する大気開放バルブが接続されている、項１～４のいずれか一項に記載された熱処理装置。
【0069】
項６：
前記外管には、冷媒が供給される供給口と、冷媒が排出される排出口とが設けられており、
前記排出口は、前記供給口よりも高い位置に設けられている、項１～５のいずれか一項に記載された熱処理装置。
前記外管には、冷媒が供給される供給口と、冷媒が排出される排出口とが設けられており、
前記排出口は、前記供給口よりも高い位置に設けられている、項１～５のいずれか一項に記載された熱処理装置。
【0070】
項７：
前記内管の内部には、エアの流路を調整する板が設けられている、項１～６のいずれか一項に記載された熱処理装置。
前記内管の内部には、エアの流路を調整する板が設けられている、項１～６のいずれか一項に記載された熱処理装置。
【符号の説明】
【0071】
Ａ 被処理物
Ａ１ 巻出ロール
Ａ２ 巻取ロール
１０ 熱処理装置
２０，２２ 搬送装置
３０ 巻出部
３１，４１，５１，６１ 外壁
３２ 巻出軸
３５ ローラ
４０ 加熱処理部
４０ａ 処理空間
４１ 炉体
４１ａ 第１開口
４１ａ１，４１ｂ１ 配管
４１ｂ 第２開口
４１ｃ 天井部
４２ ヒータ
４５ ガイドローラ
５０ 冷却部
６０ 巻取部
６２ 巻取軸
６５ ローラ
７０，７２，７４ 連結部
７０ａ，７４ａ 扉
８０ 真空ポンプ
８１～８４ 真空バルブ
８５ 大気開放バルブ
９０ 冷却装置
９１ 内管
９１ａ 第１部
９１ｂ 第２部
９１ｂ１ 開口
９１ｂ２ フランジ部
９１ｃ 第３部
９１ｄ 内部空間
９１ｅ 蓋
９１ｅ１ 貫通孔
９１ｅ２ 磁気シール
９１ｅ３ 支持部材
９２ 外管
９２ａ 右端部
９２ｂ 左端部
９２ｃ，９２ｄ 下部
９２ｅ 供給口
９２ｆ 排出口
９２ｇ 脱気口
９２ｈ スクリュー羽根
９３ 冷媒供給装置
９３ａ 内部空間
９４ エア供給装置
９４ａ 電動機
９４ｂ，９４ｆ シャフト
９４ｃ，９４ｅ プーリー
９４ｄ ベルト
９４ｇ カバー
Ａ１ 巻出ロール
Ａ２ 巻取ロール
１０ 熱処理装置
２０，２２ 搬送装置
３０ 巻出部
３１，４１，５１，６１ 外壁
３２ 巻出軸
３５ ローラ
４０ 加熱処理部
４０ａ 処理空間
４１ 炉体
４１ａ 第１開口
４１ａ１，４１ｂ１ 配管
４１ｂ 第２開口
４１ｃ 天井部
４２ ヒータ
４５ ガイドローラ
５０ 冷却部
６０ 巻取部
６２ 巻取軸
６５ ローラ
７０，７２，７４ 連結部
７０ａ，７４ａ 扉
８０ 真空ポンプ
８１～８４ 真空バルブ
８５ 大気開放バルブ
９０ 冷却装置
９１ 内管
９１ａ 第１部
９１ｂ 第２部
９１ｂ１ 開口
９１ｂ２ フランジ部
９１ｃ 第３部
９１ｄ 内部空間
９１ｅ 蓋
９１ｅ１ 貫通孔
９１ｅ２ 磁気シール
９１ｅ３ 支持部材
９２ 外管
９２ａ 右端部
９２ｂ 左端部
９２ｃ，９２ｄ 下部
９２ｅ 供給口
９２ｆ 排出口
９２ｇ 脱気口
９２ｈ スクリュー羽根
９３ 冷媒供給装置
９３ａ 内部空間
９４ エア供給装置
９４ａ 電動機
９４ｂ，９４ｆ シャフト
９４ｃ，９４ｅ プーリー
９４ｄ ベルト
９４ｇ カバー
【要約】
【課題】炉体内の冷却効率の向上。
【解決手段】熱処理装置１０は、炉体４１と、冷却装置９０とを備えている。炉体４１は、被処理物Ａが加熱処理される処理空間４０ａを内部に有している。冷却装置９０は、炉体４１内の処理空間４０ａを冷却する。炉体４１には、第１開口４１ａと、第２開口４１ｂとが形成されている。冷却装置９０は、内管９１と、外管９２と、冷媒供給装置９３と、エア供給装置９４とを備えている。内管９１は、炉体４１の外部に設けられている。内管９１は、第１開口４１ａと第２開口４１ｂを繋いでいる。外管９２は、内管９１の周囲の少なくとも一部を囲っている。冷媒供給装置９３は、内管９１と外管９２の間に冷媒を供給する。エア供給装置９４は、内管９１内を第１開口４１ａから第２開口４１ｂに向かってエアを送る。
【選択図】図２
【解決手段】熱処理装置１０は、炉体４１と、冷却装置９０とを備えている。炉体４１は、被処理物Ａが加熱処理される処理空間４０ａを内部に有している。冷却装置９０は、炉体４１内の処理空間４０ａを冷却する。炉体４１には、第１開口４１ａと、第２開口４１ｂとが形成されている。冷却装置９０は、内管９１と、外管９２と、冷媒供給装置９３と、エア供給装置９４とを備えている。内管９１は、炉体４１の外部に設けられている。内管９１は、第１開口４１ａと第２開口４１ｂを繋いでいる。外管９２は、内管９１の周囲の少なくとも一部を囲っている。冷媒供給装置９３は、内管９１と外管９２の間に冷媒を供給する。エア供給装置９４は、内管９１内を第１開口４１ａから第２開口４１ｂに向かってエアを送る。
【選択図】図２
【図1】
【図2】
【図3】