特許 7557092 熱処理装置

(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】2024-09-17

(45)【発行日】2024-09-26

(54)【発明の名称】熱処理装置

(51)【国際特許分類】

   F27D 1/18 20060101AFI20240918BHJP

   F27B 9/04 20060101ALI20240918BHJP

   F27B 9/30 20060101ALI20240918BHJP

   F27B 9/28 20060101ALI20240918BHJP

   F27D 7/06 20060101ALI20240918BHJP

【ＦＩ】

F27D1/18 J

F27B9/04

F27D1/18 N

F27B9/30

F27B9/28

F27D7/06 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2024002837

(22)【出願日】2024-01-11

【審査請求日】2024-02-14

【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】杉田 隼一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２７９２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１２１５８１４６（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開平０６－３４７１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２８１２５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｄ １／１８

Ｆ２７Ｂ ９／０４

Ｆ２７Ｂ ９／３０

Ｆ２７Ｂ ９／２８

(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し、かつ、開口が形成された炉体と、
前記炉体の前記開口を塞ぐ扉と、
冷媒が流れる配管と
を備え、
前記扉には、前記扉が閉じられた時に前記炉体の前記開口の周縁部に重なる領域にシール材が設けられており、
前記配管は、前記炉体において、前記シール材が押し当てられる領域の周囲に取り付けられており、
前記炉体と、前記扉とは、ヒンジを介して接続されており、
前記配管は、前記扉が閉じられた時に、前記炉体と、前記扉と、前記ヒンジとで囲まれた空間を通る、
熱処理装置。

【請求項2】

前記ヒンジは、前記炉体と接続される第１部材と、前記扉と接続される第２部材と、前記第１部材と前記第２部材を繋ぐ第３部材と、前記第１部材と前記第３部材を繋ぐ第１軸と、前記第２部材と前記第３部材を繋ぐ第２軸とを備える、請求項１に記載された熱処理装置。

【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し、かつ、開口が形成された側面部を有する炉体と、
前記炉体の前記開口を塞ぐ扉と、
冷媒が流れる配管と
を備え、
前記扉には、前記扉が閉じられた時に前記炉体の前記開口の周縁部に重なる領域にシール材が設けられており、
前記配管は、前記炉体の前記側面部の外側面において、前記シール材が押し当てられる領域の周囲に取り付けられている、
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し、かつ、開口が形成された炉体と、
前記炉体の前記開口を塞ぐ扉と、
冷媒が流れる配管と
を備え、
前記扉には、前記扉が閉じられた時に前記炉体の前記開口の周縁部に重なる領域にシール材が設けられており、
前記配管は、前記炉体において、前記シール材が押し当てられる領域の周囲に取り付けられており、
前記配管は、前記扉が閉じられた時に前記扉の周囲を囲うように前記炉体に取り付けられている、
熱処理装置。

【請求項5】

前記炉体と、前記扉とは、ヒンジを介して接続されており、
前記配管は、前記扉が閉じられた時に、前記炉体と、前記扉と、前記ヒンジとで囲まれた空間を通る、請求項３または４に記載された熱処理装置。

【請求項6】

前記ヒンジは、前記炉体と接続される第１部材と、前記扉と接続される第２部材と、前記第１部材と前記第２部材を繋ぐ第３部材と、前記第１部材と前記第３部材を繋ぐ第１軸と、前記第２部材と前記第３部材を繋ぐ第２軸とを備える、請求項５に記載された熱処理装置。

【請求項7】

前記シール材は、前記開口を囲う位置において周方向に連続して設けられている、請求項１～４のいずれか一項に記載された熱処理装置。

【請求項8】

前記配管は、前記扉が閉じられた時に前記扉の周囲を囲うように前記炉体に取り付けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載された熱処理装置。

【請求項9】

前記炉体には、前記処理空間を減圧する真空ポンプが接続される、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、開閉可能に構成されている扉を備える熱処理装置において、気密性を維持したいと考えている。

【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、炉体と、扉と、配管とを備えている。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、かつ、開口が形成されている。扉は、炉体の開口を塞ぐ。配管には、冷媒が流れる。扉には、扉が閉じられた時に炉体の開口の周縁部に重なる領域にシール材が設けられている。配管は、炉体において、シール材が押し当てられる領域の周囲に取り付けられている。かかる熱処理装置では、熱処理装置の気密性が維持される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、熱処理装置１０を示す模式図である。

【図2】図２は、扉４６が開かれた状態の加熱処理部４０の斜視図である。

【図3】図３は、扉４６が閉じられた状態の加熱処理部４０の平面図である。

【図4】図４は、ヒンジ４８の模式図である。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。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、熱処理装置には、帯状の被処理物を搬送経路に沿ってフィードしたり、炉体内をメンテナンスしたりする場合等のために、炉体に開口が形成されている場合がある。以下、ここで開示される熱処理装置について、加熱処理部４０の構成を例にして説明する。

【0037】

図２は、扉４６が開かれた状態の加熱処理部４０の斜視図である。図２では、加熱処理部４０の内部のヒータ４２、ガイドローラ４５等の図示は、省略されている。図３は、扉４６が閉じられた状態の加熱処理部４０の平面図である。図３では、左側に向かって見た加熱処理部４０の平面が模式的に示されている。

【0038】

図２に示されているように、加熱処理部４０は、炉体４１と、扉４６と、配管４７とを備えている。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（図１参照）。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、圧力等に応じて適宜設定される。また、炉体４１は、炉体４１を補強する補強材を含んでいてもよい。

【0039】

炉体４１には、開口４１ａ，４１ｂが形成されている。この実施形態では、炉体４１の右側の側面部４１ｃには、２つの開口４１ａ，４１ｂが形成されている。開口４１ａ，４１ｂは、側面部４１ｃの中央部４１ｃ１を挟んで略矩形に開口している。開口４１ａは、加熱処理部４０の後方側に形成されており、開口４１ｂは、加熱処理部４０の前方側に形成されている。側面部４１ｃは、中央部４１ｃ１、上部４１ｃ２、下部４１ｃ３、前部４１ｃ４、後部４１ｃ５を除いて大部分が開口している。開口４１ａ，４１ｂの開口面積は、特に限定されないが、側面部４１ｃにおいて処理空間４０ａと対応する位置の外縁から内側の面積に対して８０％以上であってもよく、９０％以上であってもよい。

【0040】

加熱処理部４０は、開口４１ａ，４１ｂとそれぞれ対応した、扉４６ａ，４６ｂを備えている。扉４６ａ，４６ｂは、炉体４１の開口４１ａ，４１ｂを塞ぐ。被処理物Ａの加熱処理中等、開口４１ａ，４１ｂは、扉４６ａ，４６ｂによって閉じられている。扉４６ａは、加熱処理部４０の後方側に設けられており、扉４６ｂは、加熱処理部４０の前方側に設けられている。扉４６ａ，４６ｂは、被処理物Ａを搬送経路に沿ってフィードしたり、炉体４１内をメンテナンスしたりする際に開かれる。開口４１ａ，４１ｂ面積が大きい程、フィード、メンテナンス等の作業性が良好である。扉４６ａ，４６ｂは、上下方向を軸として開閉される。

【0041】

〈扉４６ａ，４６ｂ〉
扉４６ａ，４６ｂは、それぞれ開口４１ａ，４１ｂよりも一回り大きい略矩形の板状の部材である。扉４６ａ，４６ｂの厚みは、炉の内外を断熱できるよう、炉体４１の厚みと略同程度である。扉４６ａ，４６ｂの内側面４６ａ１，４６ｂ１には、シール材４６ｃが設けられている。シール材４６ｃとしては、例えば、炭素繊維系等のシートガスケット、シリコン系等のゴムシール材、フッ素ゴム・ＥＰＤＭ等のＯリング等が用いられうる。シール材４６ｃは、扉４６ａ，４６ｂの内側面４６ａ１，４６ｂ１に設けられた窪み（例えば、断面がありみぞ形状の窪み）内に配置されていてもよい。シール材４６ｃは、扉４６ａ，４６ｂの周縁部において連続して設けられている。熱処理装置１０の開閉部（この実施形態では、扉４６ａ，４６ｂ）の境界にシール材４６ｃが設けられていることによって、処理空間４０ａ内の雰囲気が維持されやすくなる。

【0042】

シール材４６ｃは、略矩形状に連続している。シール材４６ｃは、扉４６ａ，４６ｂが閉じられた時に炉体４１の開口４１ａ，４１ｂの周縁部に重なる領域Ｒに設けられている。シール材４６ｃは、開口４１ａ，４１ｂを囲う位置において周方向に連続して設けられている。シール材４６ｃが周方向に連続していることによって、扉４６ａ，４６ｂが閉じられた時に、シール材４６ｃが開口４１ａ，４１ｂの周囲において炉体４１に押し付けられる。これによって、処理空間４０ａの気密性が保たれやすくなる。

【0043】

図３に示されているように、炉体４１と、扉４６ａ，４６ｂとは、ヒンジ４８を介して接続されている。特に限定されないが、ヒンジ４８は、扉４６ａ，４６ｂそれぞれに対して上下に２つずつ設けられている。扉４６ａ，４６ｂがそれぞれ複数のヒンジ４８に取り付けられていることによって、扉４６ａ，４６ｂの開閉が安定する。

【0044】

扉４６ａ，４６ｂには、取手４６ｄが設けられている。取手４６ｄは、扉４６ａの前方側（紙面右側）および扉４６ｂの後方側（紙面左側）に設けられている。取手４６ｄの上下には、ロック４６ｅが設けられている。ロック４６ｅを留めることによって、扉４６ａ，４６ｂのシール性が強化されうる。また、加熱処理部４０が真空炉である場合には、復圧の際、処理空間４０ａ内の復圧ガスの供給停止のタイムラグによって扉４６ａ，４６ｂが意図せず開くことが防止されうる。扉４６ａ，４６ｂの上部には、それぞれ電磁ロック４６ｆが設けられている。電磁ロック４６ｆは、炉内圧力、炉内温度、搬送停止等の条件がそろった時に解除される安全装置である。扉４６ａ，４６ｂの間には、操作ボックス４６ｇが設けられている。操作ボックス４６ｇは、電磁ロック４６ｆをかけたり、上記条件がそろった後に電磁ロック４６ｆを解除したりするためのセレクトスイッチ、非常停止ボタン等から構成されている。扉４６ａ，４６ｂの上端と、炉体４１の上部４１ｃ２は、ドアクローザ４６ｈを介して接続されていてもよい。扉４６ａ，４６ｂと、炉体４１とがドアクローザ４６ｈを介して接続されていることによって、扉４６ａ，４６ｂが閉じられる際の勢いが弱められる。これによって、シール材４６ｃへのダメージが低減されうる。

【0045】

扉４６ａ，４６ｂが閉じられると、シール材４６ｃは、側面部４１ｃに形成された開口４１ａ，４１ｂの周囲に押し当てられる。炉体４１において、シール材４６ｃが押し当てられる領域Ｒの周囲には、配管４７が取り付けられている、

【0046】

〈配管４７〉
配管４７は、冷媒が流れる配管である。配管４７には、図示しない冷媒供給装置によって冷媒が供給される。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。配管４７の内部に供給される冷媒の温度は、例えば、常温等、処理空間４０ａの雰囲気温度よりも低い温度である。冷媒の種類や温度は特に限定されず、処理空間４０ａの雰囲気温度等に応じて適宜設定されてもよい。配管４７ａ，４７ｂには、それぞれ冷媒供給装置が接続されていてもよい。配管４７ａ，４７ｂは、共通の冷媒供給装置に接続されていてもよい。

【0047】

この実施形態では、配管４７は、扉４６ａ，４６ｂの周囲に取り付けられている。配管４７は、扉４６ａの周囲に取り付けられた配管４７ａと、扉４６ｂの周囲に取り付けられた配管４７ｂとを備えている。配管４７ａ，４７ｂは、それぞれ扉４６ａ，４６ｂの周囲において、略矩形状に連続して配置されている。配管４７ａは、側面部４１ｃの、下部４１ｃ３、中央部４１ｃ１、上部４１ｃ２および後部４１ｃ５に取り付けられている。配管４７ｂは、側面部４１ｃの、下部４１ｃ３、中央部４１ｃ１、上部４１ｃ２および前部４１ｃ４に取り付けられている。中央部４１ｃ１では、配管４７ａ，４７ｂは、束ねられている。中央部４１ｃ１では、配管４７ａ，４７ｂは、４６ｅとは干渉しないように後方に向かって略弧状に曲げられている。配管４７ａ，４７ｂには、図３中の矢印で示されている方向に沿って冷媒が流れる。

【0048】

被処理物Ａの加熱処理時には、扉４６ａ，４６ｂが閉じられた状態で、処理空間４０ａにおいて被処理物Ａが加熱される。このとき、配管４７ａ，４７ｂには、冷媒が供給される。冷媒の供給は、例えば、ヒータ４２（図１参照）が起動される前に開始される。

【0049】

上述した実施形態では、熱処理装置１０は、炉体４１と、扉４６ａ，４６ｂと、配管４７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、かつ、開口４１ａ，４１ｂが形成されている。扉４６ａ，４６ｂは、炉体４１の開口４１ａ，４１ｂを塞ぐ。配管４７には、冷媒が流れる。扉４６ａ，４６ｂには、扉４６ａ，４６ｂが閉じられた時に炉体４１の開口４１ａ，４１ｂの周縁部に重なる領域Ｒにシール材４６ｃが設けられている。シール材４６ｃは、近接する配管４７を流れる冷媒によって間接的に冷やされる。これによって、処理空間４０ａ内の温度が上昇しても、シール材４６ｃが接する部分の炉体４１の温度の上昇が低減される。その結果、シール材４６ｃの劣化が低減され、熱処理装置１０の処理空間４０ａにおける気密性が維持されやすくなる。また、熱処理装置１０では、配管４７は、炉体４１において、シール材４６ｃが押し当てられる領域Ｒの周囲に取り付けられている。冷媒が供給される配管４７は、駆動される扉４６ａ，４６ｂ側ではなく、炉体４１側に設けられていることによって、配管４７の取付構造が簡単になり、配管４７の付け替え等の際のメンテナンス性が向上する。また、扉４６ａ，４６ｂの厚みによらず、冷媒が流れる配管４７と、シール材４６ｃとの距離を短くしやすい。

【0050】

上述した実施形態では、配管４７は、扉４６ａ，４６ｂの周囲に取り付けられている。これによって、扉４６ａ，４６ｂが開閉されても配管４７と扉４６ａ，４６ｂの干渉が防がれる。また、炉体４１と配管４７の取付構造が簡単になりうる。

【0051】

熱処理装置１０では、炉体４１には、処理空間４０ａを減圧する真空ポンプ８０が接続されている。減圧状態では、シール材４６ｃは、炉体４１との密着性が向上する。その結果、シール材４６ｃの冷却効率が向上しうる。

【0052】

なお、配管４７の炉体４１に対する取付構造は、特に限定されない。この実施形態では、配管４７は、扉４６ａ，４６ｂの周囲において、扉４６ａ，４６ｂに近接して設けられている。熱処理装置１０では、配管４７は、扉４６ａ，４６ｂが閉じられた時に、炉体４１と、扉４６ａ，４６ｂと、ヒンジ４８とで囲まれた空間を通る位置に設けられている。

【0053】

〈ヒンジ４８〉
図４は、ヒンジ４８の模式図である。図４では、炉体４１と、扉４６ｂとが接続されている部分の上方から見た断面が示されている。炉体４１と、扉４６ａとが接続されている部分の構造は、炉体４１と、扉４６ｂとが接続されている部分の構成と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。ヒンジ４８は、第１部材４８ａと、第２部材４８ｂと、第３部材４８ｃと、第１軸４８ｄと、第２軸４８ｅとを備えている。図４に示されているように、ヒンジ４８は、複数の軸部材を有する、いわゆる多軸ヒンジである。これによって、扉４６ｂが開口４１ｂの周囲に置いてバランスよく押さえつけられやすくなる。その結果、処理空間４０ａ（図１参照）内の気密性が維持されやすい。なお、ヒンジ４８は、多軸ヒンジに限られない。

【0054】

第１部材４８ａは、炉体４１と接続される部材である。第１部材４８ａは、炉体４１と接続される部位４８ａ１と、第１軸４８ｄと接続される部位４８ａ２とを備えている。第１部材４８ａは、炉体４１の側面部４１ｃの前部４１ｃ４に対してボルト４８ａ３によって接続されている。第１部材４８ａは、スペーサ４９を介して炉体４１と接続されている。第２部材４８ｂは、扉４６ｂと接続される部材である。扉４６ｂの側面４６ｂ２には、第２部材４８ｂが収められる窪み４６ｂ３が設けられている。窪み４６ｂ３では、略直方体状の空間が形成されている。第２部材４８ｂは、窪み４６ｂ３のうち、炉体４１側の内周面４６ｂ４に対してボルト４６ｂ５によって取り付けられている。

【0055】

第３部材４８ｃは、第１部材４８ａと第２部材４８ｂを繋ぐ部材である。第３部材４８ｃは、第１軸４８ｄおよび第２軸４８ｅを介して第１部材４８ａおよび第２部材４８ｂに接続されている。第１軸４８ｄは、第１部材４８ａと第３部材４８ｃを繋ぐ軸部材である。第２軸４８ｅは、第２部材４８ｂと第３部材４８ｃを繋ぐ軸部材である。第１軸４８ｄおよび第２軸４８ｅは、略円柱状の軸部材である。第１軸４８ｄは、第１部材４８ａの部位４８ａ２の略中央部と、第３部材４８ｃとに挿通されている。第２軸４８ｅは、第２部材４８ｂの略中央部と、第３部材４８ｃとに挿通されている。

【0056】

上述した実施形態では、配管４７は、扉４６ｂが閉じられた時に、炉体４１と、扉４６ｂと、ヒンジ４８とで囲まれた空間を通る位置に設けられている。かかる構成によって、配管４７が扉４６ｂに対してより近づけられうる。その結果、シール材４６ｃを冷却する冷却効率が向上し、シール材４６ｃが劣化しにくくなる。また、扉４６ｂの開閉時に配管４７と扉４６ｂが干渉しない。

【0057】

上述した実施形態では、ヒンジ４８と炉体４１の間には、スペーサ４９が設けられている。このように、ヒンジ４８がスペーサ４９を介して炉体４１または扉４６ｂに取り付けられることによって、配管４７が通るスペースが設けられやすくなる。

【0058】

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。

【0059】

なお、本明細書は以下の項１～６を含んでいる。以下の項１～６は、上記した実施形態には限定されない。

【0060】

項１：
被処理物が加熱処理される処理空間を内部に有し、かつ、開口が形成された炉体と、
前記炉体の前記開口を塞ぐ扉と、
冷媒が流れる配管と
を備え、
前記扉には、前記扉が閉じられた時に前記炉体の前記開口の周縁部に重なる領域にシール材が設けられており、
前記配管は、前記炉体において、前記シール材が押し当てられる領域の周囲に取り付けられている、
熱処理装置。

【0061】

項２：
前記炉体と、前記扉とは、ヒンジを介して接続されており、
前記配管は、前記扉が閉じられた時に、前記炉体と、前記扉と、前記ヒンジとで囲まれた空間を通る、項１に記載された熱処理装置。

【0062】

項３：
前記ヒンジは、前記炉体と接続される第１部材と、前記扉と接続される第２部材と、前記第１部材と前記第２部材を繋ぐ第３部材と、前記第１部材と前記第３部材を繋ぐ第１軸と、前記第２部材と前記第３部材を繋ぐ第２軸とを備える、項２に記載された熱処理装置。

【0063】

項４：
前記シール材は、前記開口を囲う位置において周方向に連続して設けられている、項１～３のいずれか一項に記載された熱処理装置。

【0064】

項５：
前記配管は、前記扉の周囲に取り付けられている、項１～４のいずれか一項に記載された熱処理装置。

【0065】

項６：
前記炉体には、前記処理空間を減圧する真空ポンプが接続される、項１～５のいずれか一項に記載された熱処理装置。

【符号の説明】

【0066】

Ａ 被処理物
Ａ１ 巻出ロール
Ａ２ 巻取ロール
Ｒ 領域
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，４１ｂ 開口
４１ｃ 側面部
４１ｃ１ 中央部
４１ｃ２ 上部
４１ｃ３ 下部
４１ｃ４ 前部
４１ｃ５ 後部
４２ ヒータ
４５ ガイドローラ
４６，４６ａ，４６ｂ 扉
４６ａ１，４６ｂ１ 内側面
４６ｂ２ 側面
４６ｂ３ 窪み
４６ｂ４ 内周面
４６ｂ５ ボルト
４６ｃ シール材
４６ｄ 取手
４６ｅ ロック
４６ｆ 電磁ロック
４６ｇ 操作ボックス
４６ｈ ドアクローザ
４７，４７ａ，４７ｂ 配管
４８ ヒンジ
４８ａ 第１部材
４８ｂ 第２部材
４８ｃ 第３部材
４８ｄ 第１軸
４８ｅ 第２軸
４９ スペーサ
５０ 冷却部
６０ 巻取部
６２ 巻取軸
６５ ローラ
７０，７４ 連結部
７０ａ，７４ａ 扉
７２ 連結部
８０ 真空ポンプ
８１～８４ 真空バルブ

【要約】

【課題】熱処理装置の気密性の維持。
【解決手段】熱処理装置１０は、炉体４１と、扉４６ａ，４６ｂと、配管４７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、かつ、開口４１ａ，４１ｂが形成されている。扉４６ａ，４６ｂは、炉体４１の開口４１ａ，４１ｂを塞ぐ。配管４７には、冷媒が流れる。扉４６ａ，４６ｂには、扉４６ａ，４６ｂが閉じられた時に炉体４１の開口４１ａ，４１ｂの周縁部に重なる領域Ｒにシール材４６ｃが設けられている。配管４７は、炉体４１において、シール材４６ｃが押し当てられる領域Ｒの周囲に取り付けられている。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】