CN1208168A - 对象物体的加热处理方法及其使用的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于加热处理对象物体的加热处理方法及加热处理装置,其特点是在加热处理空间中通过从对象物体的下方向其吹送气体形成使其浮起的状态,在该状态下按规定的要求进行加热。本发明解决了以往加热处理方法中存在的问题,使热能的利用效率提高。

Description

对象物体的加热处理方法及其使用的装置

本发明涉及加热处理方法及装置，具体地说，涉及在各种产品的制造或处理中对原料、半成品或最终产品进行加热处理的方法及装置。

在各种产品的生产中用到各种各样的加热处理。具体地说，利用加热处理达到干燥、脱水、烧结、促进反应、改善表面质量等的作用，这是众所周知的。为了提高加热处理的效率，用传送带等运送加热处理的对象物体，并使其通过圆顶帽状或隧道状的加热空间内进行加热处理。

实施这样的加热处理的装置沿对象物体的移动(或移送)方向由加热对象物体并升温到需开始热处理的温度的升温区和使已升温的对象物体在规定的热环境中烘烧(例如将已升温的温度保持规定时间或从已升温的温度给于规定的温度变化)的热处理区构成，这些区域的分界也有不明显的情况。在本说明书中，所谓加热处理，是用于包含这样的升温和热处理的两方面的意思。还有，实施上述那样加热处理的装置通常在热处理区后面有使对象物体在热处理后降温到规定温度的冷却区。对象物体依次地通过这些区域。

可是，在上述的加热处理方法中，向加热处理供给的热能中消耗于对象物体的加热处理本身的热能的比例较小，供给的热能的大部分被浪费了。从而存在热能利用效率低的问题，且使加热处理成本相应变高。

在以往的加热处理方法中，热能利用效率低的原因有以下一些。

在移动对象物体的传送带出入的隧道状的加热处理空间中，由于出入口是经常开放着的，故供给加热装置的热能的一部分从出入口放出。从这样的出入口的热能的放出估计占供给加热装置的热能的约30％。

在加热处理空间内，由于在加热对象物体的同时也加热传送带，故用于加热传送带这样的移动机构需要许多的热能。传送带这样的移动机构复杂且热容量大，加热这样的传送带需要大量的热能。传送带用于移动从加热前到加热后的对象物体，当传送带移出加热空间时，在加热炉内供给传送带的热量向外部放出而被浪费。传送带每次循环出入加热处理空间时，要向传送机带供给大量的热量，对该供给的热能并不被利用就向外部放出。由这样的传送带带出的热能估计约占所供给热能的20％左右。

还有，在以往的加热处理装置中，从构成加热处理空间的壁向外部放出的热能的量也多，估计所供给的热能约有45％左右被从加热处理空间的壁放出。

作为结果，在以往的加热处理方法中，在所供给的热能中，实际可用于对象物体加热处理的热能估计仅占全部供给热能的约5％或以下。

因此，本发明的课题在于，消除在以往的加热处理方法中的问题，提高热能的利用效率。

本发明提供用于加热处理对象物体的方法，该方法的特点在于，通过在加热处理空间中从对象物体的下方向对象物体吹送气体而使对象物体以规定的浮起的状态对其进行加热。

在本发明的加热处理中，可向对象物体作施加热量方面的任何处理，利用该加热处理，可使对象物体的至少1个特性(例如，水份保有率、电阻、透过率、形成膜厚或其均匀性、应力等)变化为规定的状态。例如，加热处理包括：使对象物体的温度在规定时间内上升到规定温度的处理、使对象物体的温度在规定温度下保持规定的时间及/或使对象物体在规定的温度变化条件下烘烧的处理等。加热处理是如上所述施加热量的处理，然而，在加热处理的期间，常常不一定需要施加热量，也可以有不施加热量的时候，此时，由于放热等原因，加热处理温度也可降低。

所谓对象物体是指加热处理的对象。对象物体也可以是任何的形态。因而，也可以是复杂的形态。一般说，对象物体作为整体具有板、片或薄膜状形态等(这些既可以是长带状等的连续形态，也可以是分割成一定尺寸的形态。)、且最好是水平方向的尺寸(或长度)比与其垂直方向的尺寸(即厚度)要大得多。还有，在本说明书中，所谓水平方向，是规定片状形态的对象物体的主表面所扩展的方向。即使对象物体主表面的一方或双方存在凹凸部，作为整体的对象物体也最好是呈片状形态等。

对构成对象物体的材料并不特别加以限定，例如陶瓷、玻璃、金属、树脂、其它的结构材料、或将这些任何组合后构成对象物体均可。在本发明的1个形态中，可至少将2种上述的对象物体通过组合形成对象物体，这时，由组合形成的对象物体，既可以是片状形态，也可以是更复杂的形态。

具体地说，对于加热处理，包括：例如干燥、脱水、烧结、反应、促进反应、改善表面质量、烧结、热硬化、热熔解、粘接等。对于这样处理中的对象物体，包括：例如半导体基板、PDP(plasma display panel-等离子显示板)基板、太阳能电池基板、液晶基板、CRT(电视显象管)等。

在本发明的方法中，通过向对象物体吹送气体使对象物体浮起的方法，意味着使对象物体在气体中处于浮起的状态。通过从对象物体的下方向其吹送气体使气体与对象物体产生冲撞的、气体使对象物体向上的推压力(气体的动压力或静压力)，通过使与作用于对象物体上的重力相平衡，使对象物体在周围的气体中浮起。通常从对象物体的下方向对象物体的下面(底面)由送气口对其垂直地喷出气体而使对象物体抬起。除对象物体的下面外，还可通过向对象物体的上面和/或侧面吹送气体调节对象物体的姿势。

另外，当将对象物体下面的气体相对下面的抵接方向作成不是垂直而是倾斜时，由该气体向对象物体作用有可分割成水平方面的分力和垂直方向的分力的力。该水平方向的分力在对象物体正处于停止的情况下使对象物体向该分力的方向移动，对于对象物体已经在移动的情况，根据分力的方向起到使对象物体的移动速度进行加热或减速的作用。例如，当对正在移动着的对象物体吹送与其移动方向作用相反方向分力的气体时，可使对象物体的移动减速或停止。垂直方向的分力则用于使对象物体浮起。

向对象物体的气体吹送是通过作为送气口的开口部向对象物体供给气体实施的。在加热处理空间内，通常在位于对象物体位置的部位和在该部位以下(即，在对象物体的移动路径上)设置多个最好是许多送气口，可以对对象物体从相同方向或从不同的方向呈气体抵接状实施。这样的情况下，利用通过送气口供给的气体推压对象物体的作用力的合力，在具有水平方向的分力时，使对象物体向该分力的方向移动。

具体地说，既可以在对象物体下面的多个部位在加热处理空间内设置垂直且向上地吹送气体的送气口，在另外的形态中，也可以在对象物体下面的某部位在加热处理空间内设置垂直且向上的吹送气体的送气口，或在其它部位设置向斜上方地吹送气体的送气口。至于具体如何吹送气体(相应具体如何设置送气口)则可根据使对象物体如何浮起的需要并根据如何进行移动来确定，本领域的人员可容易地根据本说明书的公开内容进行选择。

因此，在本发明的加热处理方法中，对象物体在加热处理的期间既可以如上所述地在浮起状态下移动，或也可以在浮起状态下停止。进而，还可以组合地在浮起状态下停止或移动。例如，加热处理方法既可以包含在浮起状态下停止并进行加热处理、然后在浮起状态下一边移动一边作进一步加热处理的程序，或也可以包含与其相反的程序。使浮起的对象物体停止还是使其移动，可根据对对象物体需要加热处理的种类进行选择。

在本发明中，所谓的移动和停止，是指对象物体在沿水平方向有无实际上距离的移动。所谓停止，是意味着对象物体至少在水平方向上处于不移动的状态(因此，无论在垂直方向上进行移动或不移动)。所谓移动，是意味着对象物体至少在水平方向上处于移动的状态(因此，无论在垂直方向上进行移动或不移动)。

对于长时间地进行规定的加热处理的情况，最好是使对象物体在规定位置以停止状态浮起地进行加热处理，然后，使对象物体进行移动，这样就可使加热处理空间较小。另外，对于短时间进行加热处理的情况，最好在加热处理空间中以浮起的状态一边连续地(最好以一定的速度)移动一边进行加热处理，以提高处理效率。也可以将这2种方法进行组合，即，可在停止状态下进行加热处理，并且，也可在移动状态下进行加热处理。

在其它方法中，可在加热空间内以利用气体使对象物体在浮起的状态下用气体使其移动，加热处理本身也可以在对象物体不浮起的状态下(例如，在垂直方向有机械性支承的状态)实施。在1种理想的形态中，在加热空间内可以实施一边利用气体使对象物体浮起，一边对对象物体施加使对象物体移动的机械力，这种情况下，加热处理可以在使对象物体移动中和停止中、或在这些中的任何时间下进行。

用于使对象物体浮起的气体，可以用不给对象物体的加热处理带来不好影响的、或可促进加热的任何一种气体。一般可使用空气、用于构成加热周围环境的气体、例如氮等惰性气体、反应性气体或它们的混合物等。根据加热处理温度，这些气体最好加以适当加热，这种情况下，可同时实施加热处理和气体浮起。在不给对象物体造成不好影响的情况下也可使用作为高温气体的燃烧气体。

气体系通过上述的送气口而向对象物体喷出，而送气口只要是能使规定的压力在规定的方向作用于对象物体地供给气体的即可，没有特别的限定。送气口可以是例如喷嘴、狭槽、网眼等的形态，对剖面形状也没有特别的限定，例如可以是圆形、椭圆形、矩形等。通常，在使对象物体浮起的状态下，沿在加热处理空间内移动的路径设置多个最好是许多送气口，就可使对象物体在浮起的状态下通过加热处理空间。

一般在许多对象物体的移动路径上呈排列状和/或行列状地(即在沿移动路径的方向和/或与其垂直的方向呈排列状)设置送气口。例如可设置格子状的送气口。送气口的数量及其配置可根据加热处理空间、尤其在其中通过对象物体的路径(长度、宽度等)、以及需处理的对象物体，尤其是根据其重量(每单位底面积的重量)和宽度、以及需浮起的高度等适当地选择。另外，需浮起的高度(即，对象物体与送气口的距离)，只要对象物体能顺利地移动，可以是任何的高度，一般可以为0.1-20mm左右，若考虑伴随浮起用气体的消耗量的成本降低和提高因对象物体的热变形引起的移送工序的可靠性，通常为0.5-3mm左右较好。

在使用上述那样用气体使对象物体浮起的方式(气体浮起方式)的情况下，在加热处理空间内实际上只要配置送气口和与其连接的导管，而可将气体的供给机构(例如泵、阀、控制系统等)配置在加热处理空间的外部，因此，加热处理室内的设备变得非常简单。其结果，与加热处理装置有关的故障也减少、维护保养也变得轻松。换句话说，若采用气体浮起方式，则具有不需要在高温的加热处理空间内配置复杂的机械动作机构的优点。

另外，如上所述利用气体使对象物体浮起并移动的方法本身已在例如日本发明专利公开1986年第267394号公报、日本发明专利公开1990年第76242号公报、日本发明专利公开1993年第29238号等公报中有所揭示，这些发明专利文献的揭示内容通过引用而构成本说明书的一部分。

如上所述，在本发明的1个理想的形态中关于浮起的对象物体的移动不是用吹送气体、而是用机械的装置(或力)来进行。当加热处理温度变高时，气体的密度就变小，若要使用气体除使对象物体浮起外还要使其移动的话，则必须设置供给非常大量的气体的装置。在这种情况下，仅对使对象物体的浮起利用气体来进行，而在水平方向的移动则使用机械力来实施。

例如，在使对象物体移动的方向上，若在浮起对象物体上瞬时地施加机械力(例如仅为推力)，则对象物体向所施加力的方向移动。这时，一旦从沿对象物体向前移动路径存在的送气口向移动过来的对象物体相继地喷出气体，该气体就依次地支承对象物体。对象物体与气体接触而仅仅浮起，对象物体与气体之间的摩擦力较小，从下面吹出的气体在对象物体的下侧由于是一种轴承的作用，实际上根据那时的条件仅以最初的推动力至少可使对象物体的速度渐渐地降低，最终便停止下来。要使正在移动的对象物体在其中途停止，例如可使其与在移动方向的延长线上存在的障碍物冲撞、通过使障碍物吸收对象物体具有的动能来实施。

另外，当改变推动力的大小时，可改变移动速度和/或移动距离。用于这样地使对象物体推动或停止的装置的结构和动作较为简单(例如可为单个构造体)，作用的力也可以小。

在其它的方法中，在加热处理空间中设置至少1个抵接要素(或停止要素)，该抵接要素使对象物体在加热处理空间中向与需移动的规定方向相同的方向移动，移动的抵接要素与浮起状态的对象物体的一部分抵接并对其进行约束，其结果，抵接要素通过向规定方向继续推压对象物体而使对象物体移动。对象物体因被抵接要素约束，通过使抵接要素的移动停止而可使对象物体的移动停止。并可通过改变抵接要素的移动速度控制在加热处理空间内的对象物体的移动速度。这样的抵接要素设置在加热处理空间中对象物体的移动路径的至少一侧上，最好是在移动路径的两侧上移动的驱动装置上。最好与移动的链条、皮带那样的连续的驱动装置相连接，抵接装置对应于那样的驱动装置的运转/停止而移动/停止，从而使对象物体移动/停止。

还有，在另外的形态中，对于连续地处理对象物体的情况，准备在加热处理空间中相互邻接地配置的、并利用气体可浮起的多个支承要素(例如载运托盘)，支承要素分别地配置对象物体，将第1支承要素配置在加热处理的的入口处，其后，将第2支承要素与第1支承要素抵接，在第2支承要素上施加力，将该力传递给相邻接的第1支承要素，使第1支承要素移动并推入加热处理空间内，同时使第2支承要素配置在加热处理空间的入口处。接着，与前面同样，将第3要素配置在加热处理空间的入口处并与第2支承要素抵接，通过将第3支承要素配置在加热处理的的入口处，使前面的第2支承要素和已进入加热处理空间的第1支承要素向移动方向更向前进。通过反复地进行这样的操作，利用后续的支承要素的推压使前面的支承要素在加热处理空间内移动。这种场合，支承要素在加热处理空间内利用来自下方的吹送气体而处于浮起状态。该方式可称作插入流动(plugflow)方式(或推出方式或推动方式)，后续的支承要素机械地推压前面的支承要素。在该方式中，带有对象物体的支承要素间歇地移动。即，浮起的支承要素在被后续的支承要素推入时进行移动，而一旦推入终了即停止移动。

如上所述，在以各种方式使移动的对象物体(或包含其的载运要素)停止方面除了前面已说明的停止方法外，还可使用吸引停止装置而使正在移动的对象物体(或包含其的载运要素)停止。该吸引停止装置设置在需使对象物体停止的部位，对象物体被向吸引停止装置上引靠(因此，对象物体以浮起的状态停止在一定的位置)，并根据情况使对象物体吸附在吸引停止装置上。例如，设置吸引使对象物体浮起的周围环境、尤其是从对象物体下方吸引气体的吸引口，并可将其作为吸引停止装置使用。

具体地说，在对象物体的移动路径的规定部位配置气体的吸引口，通过从该吸引口吸引对象物体周围的气体，使要通过吸引口上方的对象物体向吸引口引靠，可使对象物体的移动停止。对于吸引口，则可连接泵等吸引气体的装置。这时吸引力很大，在超过来自要使对象物体浮起的送气口的气体的压力时，就不能保持对象物体的浮起状态。因此，在一边保持浮起状态一边吸引气体的情况下，必须使从送气口吹出气体的量增多。在这种场合，当对象物体的移动停止时，即停止吸引气体，同时必须减少从送气口吹出气体的量。

作为这样的吸引停止装置的一例，可采用以下说明的具有本体部和滑动构件的、所谓推顶器方式的吸引装置。本体部具有从其一端供给加压气体、从另一端放出加压气体的加压气体通道、和从加压气体通道的中途分支而带有向对象物体的移动路径开口的吸引口的吸引通道。滑动构件覆盖在开设有吸引口的本体部的端部，并滑动自如地嵌插在从本体部向对象物体的方向上。

在该吸引装置上，一旦加压气体通过加压气体通道，即因其动压而在吸引通道上产生吸引力而从滑动构件的吸引口吸入气体。当对象物体靠近滑动构件的吸引口时，对象物体与滑动构件之间的空间变为低压，滑动构件被引靠向对象物体。于是，对象物体与滑动构件之间的空间变得越来越狭窄，其结果，该空间的压力变为更加低压，而将滑动构件吸附在对象物体上。其结果，对象物体的移动因安装滑动构件的本体部而停止。然后，若中止向加压通道供给加压气体，则滑动构件回到本体部一侧，对象物体就能自由地移动。在这样的吸引停止装置上，若在对象物体刚要吸附于滑动构件之前停止供给加压气体，则对象物体不与滑动构件接触，对象物体实际上能在保持浮起的状态下停止。

在本发明中，在加热处理空间内一边进行上述那样的浮起和需要的移动一边对对象物体进行加热处理。另外，通常在加热处理之后是实施使对象物体的温度下降至比加热处理温度更低的温度的降温操作。不言而喻，在这样的降温操作中，根据需要，也可采用上述那样的对象物体的浮起和移动的方式。

因此，本发明的加热处理装置由具有升温区和热处理区的加热处理空间、以及根据情况并有降温区构成。所谓升温区，是将对象物体的温度从初始温度(最好在规定时间内)上升至规定的热处理开始温度的区域，所谓热处理区，是使已加热到规定的热处理开始温度的对象物体(最好在规定时间内)在规定温度条件下进行保持的区域。所谓的规定条件既可以是恒温的情况，也可以是温度按规定变化的条件(也包括作为使加热量减少或停止加热的结果，或作为热损失的结果而使温度下降的情况)。并且，所谓降温区，是使对象物体的温度(最好在规定时间内)从热处理温度下降至规定温度的区域。

在对象物体通过期间，使对象物体的温度进行升温并进行热处理的加热处理空间可以是与在通常的加热处理装置中所采用的加热处理空间同样的结构。加热处理通常是用绝热壁构件围成的圆顶帽状或隧道状形态，对象物体被配置在加热处理空间的入口处，然后使对象物体在加热处理空间内通过。通过吹送气体而使对象物体在加热处理的的入口处浮起。其后的对象物体的移动和停止也可以采用上述的任何一种方法。例如可以在浮起的对象物体的下面从斜方向吹送气体使其移动，也可以利用机械力使对象物体移动，或者，还可以将对象物体载放在可载放对象物体的运载要素上以推动方式使其移动，还可以将这些方式进行组合。

在加热处理空间内沿对象物体的移送路径在升温区和热处理区设置适当的加热装置。加热装置的数量及配置可根据加热空间的大小、加热处理的种类等适当地选择。加热装置可以全部采用相同型式，也可以根据加热处理的目的采用不同型式。关于在加热处理空间中的绝热结构，在升温区和热处理区可以是相同的也可以是不同的。

在向加热处理空间的入口和从其向外的出口方面，为了抑制加热处理空间内的环境氛围气体和热量的移动，在空问内部与其周围之间可设置遮蔽装置。例如，对于遮蔽装置，除采用机械式开闭的门装置以外，还可采用气帘。

另外，如上所述，可根据需要在加热处理空间的下游侧设置降温区。进行加热处理的对象物体在从加热处理空间出来后，可以在降温区中利用自然冷却使其降温，也可以进行强制降温，或可采取两者相结合。降温操作可以使对象物体降温至常温，也可以使其降温至比常温高的一定温度。

作为强制的降温手段系通过气体的吹送进行。基本上只要使用的气体温度比对象物体的温度低即可。在理想的形态中，系采用多个步骤实施降温，各步骤的气体温度阶段性地降低，通过从温度高的气体依次阶段性地向对象物体吹送气体，若使对象物体的温度阶段性地下降，对象物体上就可不产生热变形等的障碍而可迅速地降温。

为了减少降温区所需的装置空间，在降温区中，相邻的对象物体的主表面被配置成将空间部隔开并重叠状(即，使其主表面与多个对象物体相邻、并间隔成在它们之间存在空间部状并重叠的状态)可一边移动(即，向与相对对象物体的主表面垂直的方向一边移动)一边进行冷却降温。当使对象物体这样地重叠时，与象在加热处理中那样使对象物体沿其主表面方向排列地进行降温的情况相比较，在降温区需要的设置空间可以较少。

因此，例如可使加热处理空间中的对象物体如上述那样向水平方向的移动与使对象物体重叠并向垂直方向移动进行用阶段性地吹送温度变低的气体的降温相组合。若使气体通过对象物体间的状态将气体吹送至在与主表面垂直方向上隔开间隔并重叠的对象物体的每个间隔中，则可从对象物体的两面迅速地进行冷却。

在本发明加热处理装置的加热处理空间中使用均热片是尤其理想的。

所谓均热片是热传导性良好的片状材料，尤其理想的是对热传导具有各方异性、且热传导性良好的片状材料。这样的均热片是使热量经过片状材料的整体而使温度分布易于更为均匀的材料。因此，在加热处理装置中，如使用均热片时，与不使用的情况相比较，可容易地达到均匀的加热。在本说明书中，所谓均匀的加热，不是完全均匀的意思，而是加热的均匀程度与不使用均热片的情况相比较可相对地提高的意思。

作为均热片最好是沿主表面方向可良好地传热的材料，例如，一般可以用热传导性良好的金属(例如铜)、无机材料(例如玻璃、陶瓷等)、碳材料等。

在特别理想的形态中，作为均热片使用石墨片。石墨片耐热性高且热传导性也优异。在石墨片中也最好是高定向性的石墨片。这种高定向性石墨片是将聚酰亚胺树脂等的树脂片烧结且使定向化的材料，定向性高，其面方向与厚度方向相比较具有非常高的热传导性，并具有3000℃以上的耐热性。具体地说，作为这种石墨片可采用日本发明专利公开1991年第75211号公报中公开的材料，该发明专利公开的内容通过对其引用而构成说明书的一部分内容。

在本发明加热处理装置的加热处理空间中，若在加热装置与对象物体之间配置均热片，使加热装置产生的热量在整个均热片上同样地分配，就能使整个对象物体均匀且迅速地加热。另外，若在加热装置的外侧配置均热片，则在从加热装置放出的热量中，可使在均热片的整个面上均匀地分配向其外侧放出的热量，可从均热片的整个面均匀地加热存在于其内侧的对象物体。其结果，就可有效地利用从加热装置向外侧散逸的热量。

均热片也可配置在加热装置与对象物体之间，以及配置在加热装置外侧的两方。均热片作为加热装置，在采用局部地产生高热的加热装置、例如火焰等的场合为特别有效。另外，在用产生高热的加热装置在短时间内使对象物体加热升温时，对于为了不使产生加热不均及热变形是有效的，对于为在热处理区使整个对象物体可靠地保持在规定的温度范围内也是有效的。

还有，在1个理想的形态中，在可局部地加热的加热装置的外侧配置可整体加热的加热装置，将均热片配置在这些加热装置之间。具体地说，将电加热器配置在均热片和对象物体之间并将热介质流通管配置在均热片的外侧是有效的。使在热介质流通管中产生的强的热能通过均热片均匀化并使整个对象物体均匀加热，同时若用电加热器进行精密的温度控制，就容易使整个对象物体在加热处理空间中加热至一定的温度。这样的加热机构在热处理区中特别有效。

均热片的配置最好是以在加热处理空间中并包围对象物体移动的路径的状态进行实施。若这样做，在均热片的内侧空间内，由于能向对象物体均匀地供给热能，就可迅速而均匀地进行加热。

在更理想的形态中，在对象物体的周围用2层均热片包围，若将加热装置配置在2层均热片之间进行加热，则由加热装置产生的热量有效地向内外的均热片传递并在整个均热片上均匀地扩散，可从整个均热片使整个对象物体均匀地加热。

向均热片的局部供给热量，并根据均热片的特性使该热量全面传递，可以通过均热片加热对象物体对象物体。在这种情况下，即使不将作为热量供给源的加热装置配置在对象物体的移动路径或对象物体附近的场所，也能通过均热片有效地向对象物体供给热能。

本发明加热处理装置的加热处理空间的壁面使用绝热材料构成。该绝热材料可以由一般所使用的材料形成，并且，绝热材料的结构也可以是与一般所使用材料相同的结构。作为绝热材料的材料，例如，可使用耐热砖、耐热玻璃、耐热陶瓷等。

作为绝热材料，最好使用在内部具有高真空空间的绝热材料。由于真空空间能隔断热传递，故那样的绝热材料的绝热性极高。

在1个理想的形态中，在构成绝热材料的表面上，在面向对象物体的移动路径的表面上形成红外线反射膜。在该形态中，可将欲通过绝热材料的热能利用红外线反射膜而向对象物体有效地进行反射。作为红外线反射膜，例如可使用金属氧化膜、SiO₂/TaOx多层膜、陶瓷材料等具有所要求的反射波长特性的材料等。

在另外的理想的形态中，绝热材料是互相自由连接的绝热块的形态。若采取那样的块的形态，加热处理空间的结构的设计和制造就变得容易。绝热块相互之间的连接，可通过作成块本身相互嵌合，和/或卡合那样的结构来实施。在另外的方式中，也可用其它的连接配件来进行连接。例如，也可以将绝热块用连接配件等安装在加热处理空间的内壁面上。

最好在绝热材料或由其构成的壁的内面侧(即，面对对象物体的一侧)和/或外面侧(即，与内面侧相面对的一侧)配置均热片。与此相应，对于用绝热块构成绝热构件的情况，也可以采用将均热片贴附在绝热块的内面侧和/或外面侧的结构。

本发明加热处理装置的加热处理空间最好做成绝热构件包围对象物体移动路径的马弗炉结构。马弗炉结构可采用于与通常加热装置中的马弗炉同样的结构。

在对本发明的加热处理装置中的对象物体加热时，也可利用任何适当的装置进行加热。作为加热装置一般可采用通常的加热处理装置中的加热装置。在1个形态中，在加热处理空间内可使可燃性气体燃烧产生火焰、并用该火焰进行加热。当与对象物体直接面对状产生火焰时，可将在由火焰产生的燃烧气体的热的火焰的周围气体介质中的由热对流和热传导的加热、以及由来自火焰的热放射的加热利用于对象物体的加热处理。对于进行用火焰的加热，只要在对象物体的移送路径上配置放出可燃性气体(例如氢气、城市煤气、液化石油气等可燃性燃料)并点火的燃烧口就可以。

例如，将燃烧口配置在与为使对象物体浮起的气体的送气口的相邻处，一旦沿气体的送气方向产生火焰，即可将由火焰产生的热量通过用于浮起的气流有效地供给对象物体。

在另外的形态中，在另外的场所也可以将使可燃性气体燃烧而产生的高温的燃烧气体供给加热处理空间以提高其中的气体介质的温度。不将燃烧气体供给作为加热处理空间的气体介质而通过使加热处理空间的氛围气体与高温的燃烧气体进行热交换，也可以提高加热处理空间的气体介质的温度。

在另外的形态中，作为加热装置而使用电加热器、红外线灯等电气加热装置。电加热器具有可通过调节供给电力而迅速且容易地调节产生的热量的优点。

另外，作为其它的加热装置可使用热介质流通管。热介质流通管使高温气体、高温的油等的热介质流过中空管、并将向中空管外侧放出的热量利用于加热处理。热介质流通管可产生强的热能，同时由于热介质不与对象物体接触，故热介质不会给对象物体带来不良影响。

对附图的简单说明：

图1是用立体图来模式表示采用本发明加热处理方法的加热处理装置。

图2是表示本发明加热处理中温度条件一例的曲线图。

图3是用立体图来模式表示采用本发明加热处理方法的加热处理空间的一部分，用于了解其内部的状态。

图4为模式表示浮置构件20的剖面图。

图5表示从侧面看到的使对象物体移动状态时的对象物体的移送路径的情况。

图6模式表示在本发明加热处理方法中用机械力使浮起的对象物体移动的机构。

图7模式表示用推动方式使对象物体移动的机构。

图8为模式表示吸引停止装置30的剖面图。

图9为模式表示控制对象物体的移动的送气构件的剖视图。

图10为模式表示具有送气物件的浮置构件的与图9同样的剖面图。

图11为模式表示本发明加热处理装置的加热处理空间的剖面图。

图12是用立体图来模式表示绝热块64的一例。

图13是用剖视图来模式表示将图12的绝热块通过均热片贴附在加热处理空间外壁上的状态。

图14模式表示采用另一形态的绝热块式样的绝热结构。

图15模式表示本发明加热处理装置的另一形态的加热处理空间的剖面图。

图16模式表示本发明加热处理装置的另一形态的加热处理空间的剖面图。

图17用立体图来模式表示使用均热片的加热机构的另一形态。

图18模式表示本发明加热处理装置中规定加热处理空间的绝热壁结构的另一形态。

图19是与图3同样，系为能理解其内部的状态而用立体图来模式表示采用本发明加热处理方法的加热处理空间的另一形态的一部分。

图20为模式表示图19形态的加热处理空间的剖面图。

图21表示将对象物体P加热到目标温度T0时的时间与到达的温度T之间关系的一例。

图22是用剖视图来模式表示降温区Z以及热处理区Y的一部分。

图23模式表示在本发明加热处理方法中使浮起的对象物体移动的方法的另一形态。

发明的实施形态：

以下参照附图对本发明作更具体的说明。

图1是用立体图来模式表示采用本发明加热处理方法的加热处理装置1。加热处理装置1由升温区X、热处理区Y和降温区Z组成，矩形板状的对象物体P，如箭头所示，被供给至升温区X，经过热处理区Y和降温区Z后从装置排出。升温区X和热处理区Y构成加热处理空间10。如图所示，加热处理空间10通过在其入口处设置气帘而将内部与外部遮断。例如，可使用图示的对于由玻璃基板、陶瓷材料、金属材料等构成的对象物体P涂复膜形成材料(例如银焊剂、SnO₂或ITO铟锡氧化物)等的透明导电性膜、荧光体、电介质、绝缘体、半导体)后烧结的装置。

例如、在制造等离子体显示板时，为了在各种阶段进行烧结，而可以使用各种阶段中涂复在基板上(例如刮浆板印刷)的各种膏剂材料(例如银焊剂、荧光体(红、绿、蓝发色材料)浆料、电介质(例如玻璃、MgO)浆料)。

本发明的加热处理中的温度条件，即使是包含任何适当的温度变化的情况也可。例如，如图2所示，在加热处理空间(即升温区X和热处理区Y)内，对象物体P的温度首先在升温区X中从常温急速地(例如以规定时间t1)上升到规定的加热温度T0，然后，在热处理区Y保持已升温的温度T0(例如以规定时间t2)。当加热处理终了时，在降温区Z例如图示那样阶梯形地使加热处理终了的对象物体P的温度(例如以规定时间t3)下降后，从装置排出。

图3是为能理解其内部的状态而用立体图来模式表示采用本发明加热处理方法的加热处理空间10的一部分，图示的形态，尤其在升温区使用的情况是特别理想的。加热处理空间10对于插入对象物体P是足够的，而具有宽度不怎么大的开口部14(并且，开口部14的高度也是同样的)。在加热处理空间10的内侧最好沿多个对象物体P的(按箭头所示)运送方向间隔地配置许多浮置构件20。各浮置构件20沿相对对象物体移动方法的垂直方向的长胶片，其宽度(即，浮置构件20长度方向的长度)设定为比对象物体P的宽度(W，与移动方向相垂直的方向的长度)稍宽。

在相邻的浮置构件20的相互间配置排气构件27，因此，浮置构件20与排气构件27为相互并列，在邻接浮置构件20的排气构件27的一侧配置着吸引停止装置30。该吸引停止装置30配置在对象物体P的宽度方向的两端附近，而吸引停止装置的数量及配置根据需要可适当选择。排气构件27与浮置构件20具有相同的宽度，并在下方连通着配置的排气管28。在浮置构件20上如图所示沿对象物体的宽度方向(箭头W)设置狭槽或多个送气口，通过从该送气口向对象物体P吹出气体而使对象物体浮置。

还有，如后面所述，图3所示的浮置构件20在其中央排列有燃烧口，由此产生火焰f。在排气构件27上沿对象物体的宽度方向设置着多个排气口，通过经排气口吸入来自加热处理空间内的气体而将加热处理空间内的规定条件(例如压力或其内部的气体量等)保持为一定。如后面所述，吸引停止装置30可使正在移动的对象物体停止。

图4是模式表示浮置构件20的剖面图(在相对对象物体的主表面垂直的方向上，且沿对象物体的移动方向的剖面图)。浮置构件20在中央具有燃烧口24，并在其两侧配置着送气口22。如图所示，通过送气导管23来的气体从送气口22吹向存在于其上方的对象物体P。送气导管23与设置在加热处理空间10外部的送气管26连接(参见图3)。送气管26最好供给预先加热过的气体、例如空气。气体的加热可以利用与从加热处理空间10排出的气体的热交换来实施，可有效地利用热能。另外的方法是可将从加热处理空间10排出的气体原样地经过送气管26进行再使用。

在图4所示的形态中，一对送气口22沿斜向向浮置构件20的中央吹出气体，冲向对象物体P的气体沿着对象物体P向外侧流动。用这时产生的浮起力使对象物体P浮起。

在燃烧口24上，从加热处理空间10的外部通过导管25供给可燃性气体。此可燃性气体在燃烧口24燃烧产生火焰f。火焰f以被夹在来自左右送气口22、22的气流之间的形式实际上笔直地向对象物体P延伸。火焰f通过将周围的气体加热使升温的气体与对象物体P接触并对对象物体起加热的作用，以及用火焰f放射的热线直接对对象物体P起加热的作用这两个方面，使对象物体P加热并急速升温至规定的温度，或保持对象物体的规定温度。另外，火焰f还具有对从送气口20、22吹出的气流进行加热的作用。

在图3和图4所示的形态中，从加热处理空间10的开口部送入内部的对象物体P由从浮置物件20吹来的空气使其浮起，并由来自燃烧口24的火焰进行加热。如图3所示，从浮置构件20吹出的气体和在燃烧口24上的燃烧气体，通过排气构件27的排气口和排气管28而进行向外部排气。将排气中所含有的热能进行回收，可使用于浮起对象物体P的气体升温，如后面所述，并可利用于使降温部Z所使用的气体加温。

另外，在图示的形态中，浮置构件20仅使对象物体P浮起，而不具有使其向水平方向移动或使其停止的运送功能。

在本发明的加热处理方法中，为了说明使浮起的对象物体进行移动的方法，图5表示了从与相对对象物体的移动方向相垂直的横方向看的状况。在图示的形态中，对象物体P从右向左移动。在对象物体P的移动路径的右端配置着可轴旋转的推动臂48。推动臂48横设在加热处理空间10中并支承在轴支承的旋转轴46上。对象物体P存在于移动路径右端的状态下(图中右侧所示的对象物体P)，推动臂48从水平状态(用双点划线表示)向右旋转时，推动臂的顶端被配置成与对象物体P的端缘部接触的位置。当与对象物体P的端缘部接触的推动臂48进一步旋转时，推动臂48将对象物体P向左方推动，由此，对象物体从图5的右方向左方移动。浮起状态的对象物体P仅用推动臂48的轻推即可进行移动。根据移动的距离和速度，通过调节旋转轴的旋转速度，可改变推动臂48的推动力。例如推动臂48既可以以冲撞对象物体的状态使轴46旋转，或也可以平稳地推动对象物体的状态使轴46旋转。

并且，在图5中，在对象物体的运送路径的左端挡止臂(停止要素)49可轴旋转地配置在旋转轴47上。对对象物体P移动时，挡止臂49如图所示处于垂直状态，移动过来的对象物体与挡止臂49冲撞，因不能移动过去而停下来。在移动来的对象物体的移动速度大的情况下，在对象物体冲撞的瞬间，挡止臂49吸收移动着的对象物体的动能而向左旋转时，通过对冲撞的缓冲，可避免对象物体的回跳。

通过对上述的推动臂48和挡止臂49的动作进行适当的组合，可容易地进行使对象物体P在规定的方向上进行移动、或改变移动速度、或使其停止。

另外，在另一个形态中，如图6模式所示，用本发明的加热处理方法使用机械力使浮起的对象物体移动。并且，在图6(a)中用立体图表示，在图6(b)中用俯视图表示。

在图6中，将使对象物体P在移动方向上运动的链条或皮带那样的驱动装置200配置在对象物体P的移动路径202的两侧，将与浮起的对象物体P抵接的物件204与这样的驱动装置连接。当在需移动物体的方向移动驱动装置时，抵接要素204就推动对象物体P，从而使对象物体移动。当停止驱动装置200时，抵接要素204停止，因此，由于不推压对象物体P，呈浮起状态的对象物体就停止。在加热处理空间10内配置这样的驱动装置。抵接要素配置在对象物体的后方，以便向着需使对象物体移动的方向推压对象物体，然而，在对象物体的前方也可配置作为附加的抵接要素206，若作成这样，可使对象物体可靠地停止。

抵接要素通过至少设置1个即可达到其目的，然而，根据需处理的对象物体可增加个数或可适当改变抵接要素本身的结构。通常，最好采用在对象物体的后缘208的两端附近抵接的结构，因此，如图6(a)所示，最好使用2个抵接要素的结构。在抵接要素宽度大的情况下，也可以在后缘208的中央部附近设置抵接要素，或使左右的抵接要素204相连接。

在加热处理空间配置这样的驱动装置时，只要配置设在加热处理空间的对象物体的移动路径侧面的链条或皮带这样简单的驱动装置，而将动力作用于驱动装置上的复杂的装置则可配置在加热处理空间的外部，并且，与用气体使对象物体移动、使用吸引停止装置而使移动的对象物体停止时进行比较，具有不使用气体而能使对象物体的移动和停止能可靠进行的优点。

并且，还在另外的形态中，加入可利用气体浮起并可对对象物体进行支承的支承要素，使该支承要素在加热处理空间内移动并进行加热处理。在图7中用加热处理空间的模式剖视图来表示该方式。

例如，如图所示的可作为载运托盘的形态的支承要素210，相互邻接、接触地配置了多个，将需加热处理的对象物体P配置在其中。支承要素沿相对对象物体应移动的方向的垂直方向具有比对象物体的厚度足够大的尺寸(或深度)，在邻接的支承要素的最后尾部若在应使对对象物体移动的方向施加力，则该力从最后的支承要素传送至与其邻接的前行的支承要素，再从该支承要素进一步传递给前行的支承要素就成为将这样的力依次地进行传递。因此，通过将最后的支承要素向前方推，可使在其前面的全部支承要素都移动。也可将这样的移动机构称作推动方式(或插入流动方式)，当将其配置在加热处理空间10内时，在支承要素上配置的对象物体在加热处理空间内顺序地移动，就在其中被加热处理。由于支承要素本身系通过从位于其下面的送气口吹出的气体而浮起，故用于移动支承要素所需的力即使小也可以解决。在参照图6所说明的形态中，对象物体在垂直方向变位时，或抵接要素的厚度不够时，往往抵接要素与对象物体不容易抵接。对此，在图7的形态中，邻接的支承要素有足够大的垂直方向尺寸，其结果，由于在支承要素之间能可靠地传递力，故不存在这样的问题，因能使对象物体可靠地移动而特别有效。

在另外的形态中，移动着的对象物体的停止，也可以用图3所示的吸引停止装置30来实施。为了说明吸引停止装置30的作用，图8模式表示吸引停止装置30的剖面图(在对象物体的移动方向相对于对象物体垂直方向的剖面图)。吸引停止装置30例如由圆柱状的本体部31和配置在其顶端的圆筒帽状的滑动构件40构成，滑动构件40如箭头所示的上下方向滑动自如地安装在本体部31的顶端上。本体部31在其下部具有水平方向贯通的加压气体通道33。在加压气体通道33的一端与导管53连接，在导管53上连接着控制阀54和泵52。泵52和控制阀54配置在加热处理空间10的外部。由于泵52的驱动，向加压气体通道33送入加压气体(例如空气)。在加压气体通道33的另一端有一向外部开放的放出口34，送入加压气体通道33的气体从放出口34向外部放出。

本体部31在其中央部具有吸引气体通道32。吸引气体通道32的下端与加压气体通道33连接。吸引气体通道32的上端在本体部31的顶端具有开口。在本体部31的吸引气体通道32上端的上方，在滑动构件40的中央部形成有贯通孔42。

下面说明具有上述结构的吸引停止装置30的工作原理。

如图8(A)所示，当在加压气体通道33中通过高压的气体时，因由其动压产生的吸引作用，而吸引吸引气体通道32的气体。从吸引气体通道32的上端通过滑动构件40的贯通孔42而吸引上方空间的气体。

如图8(B)所示，当在吸引停止装置30的上方有对象物体P时，通过在对象物体P的下面与滑动构件40的上面之间的气体产生吸引在贯通孔42中的气流，使对象物体P与滑动构件40之间空间的压力降低。于是，可上下方向滑动的滑动构件40被往上吸向对象物体P的一侧而向上方移动。滑动构件40一旦向上方移动，则与对象物体P之间的间隙变得更狭小，由于气流很快地降低压力，滑动构件40进一步被吸附至对象物体P。

如图8(C)所示，当滑动构件40与对象物体P的下面已接触时，在滑动构件40的贯通孔42吸入的气流不复存在。但是，由于加压气体通过加压气体通道33，继续具有吸引吸引气体通道32一侧气体的作用，故滑动构件40变为被强烈地吸附在对象物体P下面的状态。安装在本体部31上的滑动构件40由于不能在水平方向移动，故因滑动构件40与对象物体P之间的摩擦阻力而阻止对象物体P的移动。

另外，若中止向加压气体通道供给高压气体，则由于对吸引气体通道32的吸引作用不复存在，故滑动构件40因其自重而向下方移动。这时，在从送气口将气体吹向对象物体P的情况下，对象物体P离开滑动构件40而回到浮起状态。在该状态下，一旦向对象物体P作用使其向水平方向移动的任何力，对象物体P即可向水平方向移动。

这样的吸引停止装置30仅控制加压气体的供给和停止，即使在加热处理空间10的内部不具有复杂的机构，也能起到迅速且可靠地使对象物体P停止和解除停止的作用。若不需要在加热处理空间10内设置复杂的机构，则即使在高温的加热处理空间10内也能稳定地工作。

为了说明使对象物体移动的另一形态，图9模式表示控制对象物体的移动的送气构件的剖视图(在对象物体的移动方向相对于对象物体垂直方向的剖视图)。

送气构件50相对对象物体P的运送方向(在图示形态中，如箭头所示从右向左的方向)向斜方向(即，从右下向左上的方向)吹出气体。具体地说，送气构件50通过导管52与控制阀56和泵54连接，在送气构件50的顶端具有相对于对象物体P向斜方向的送气口51。

当打开控制阀56从送气口51向对象物体P吹送气体时，在对象物体P上作用着从右下向左上方向的压力，该压力的与对象物体P平行方向的成分使对象物体P向移动方向(向左方)驱动。与对象物体P垂直方向的压力成分有助于对象物体浮动。若关闭控制阀56，则吹送的气体不复存在，对象物体P的移动停止，但是，由于因从位于送气构件50两侧的浮置构件20吹出具有浮动作用的气体，故实际上仅为保持对象物体P的浮起状态。另外，控制阀56不仅有开/闭功能，在具有对通过的气体流量进行调节的功能时，还能改变因从送气口51吹出的气流产生的压力的大小，因此，可调节使对象物体P移动的力即驱动力的大小。

在另外的形态中，可将上述的送气构件50装入浮置构件20。这样，图10模式表示与具有送气构件的浮置构件的图9类似的剖面图。

在浮置构件20上，为使对象物体P浮起而设有2个送气口22，并在送气口22之间增设有向斜方向(从右下向左上方向)吹出气体的开口的、控制对象物体的移动的送气口26。送气口26在浮置构件20的上端形成的凹部27的侧面上开口。

另外，送气口26可以是设在整体的柱状物端面的孔(例如圆形孔)形态的开口部，或可以是沿相对于对象物体的移动方向垂直且水平的方向，在对象物体的下面设在沿其宽度全体延续的长胶片构件的顶部表面的一连串的多个孔形态的开口部或狭槽形态的开口部。

以下说明可用于本发明的加热处理装置的加热处理空间的绝热结构。

图11模式表示本发明加热处理装置的加热处理空间的剖面图(与对象物体移动方向垂直的剖面图)。在1个形态中，本发明加热处理装置的加热处理空间10在用通常的外壁材料构成的筒状外壁60的内侧整个面上贴设由高定向石墨片构成的均热片62。作为高定向石墨片，可使用Panasonic石墨片(松下电器产业株式会社制造)。该高定向石墨片例如厚度为0.1mm，在无氧状态下的耐热温度为3000℃以上，热传导率为8.0W/cm·°K(这是面方向的值。而与面垂直方向的值为面方向的1/100)，抗拉强度为约200kg/cm²，由于是柔软的，故可以弯曲，或也可使其变形。作为形成筒状外壁的外壁材料，可使用以往加热处理装置的加热处理空间中一般使用的材料，例如，可使用不锈钢、镍铬铁耐热合金、陶瓷材料、石英玻璃等。

在均热片62的内侧，全面铺设许多绝热块64。在由绝热块64形成的空间内侧，对象物体P以浮起状态被移送。在对象物体P的下方，从设在浮置构件20上的送气口吹出气体，由此使对象物体P浮起，并且，由从设在浮置构件20的燃烧口24喷出的火焰f加热对象物体P。

图12用立体图模式表示绝热块64的一例。如图所示，绝热块64将作为整体的一形状(例如在图示形态中从上方看到的形状)作成大致矩形。该绝热块例如可以是玻璃成形体。

图13中用剖视图来模式表示将图12的绝热块通过均热片而贴附在加热处理空间的外壁60上的状态。绝热块64的内部65为中空状态，以高真空状态被封住。在绝热块64的面向对象物体一侧的表面上形成红外线反射膜68。

各绝热块64由第1块部70和第2块部66构成，由这些块部在其缘部相互重叠形成一体的绝热块64。将这些绝热块并排配置在加热处理空间内时，在第2块部66上重叠着邻接的绝热块第1块部70的一部分，第2片状部分起到衬垫的作用。在第2块部66的顶端设置着小的突出片67。如图13所示，在绝热块64与外壁60之间夹入配置均热片62后，若在突出片67上穿过螺栓b并与外壁60连接，则绝热块64被固定在外壁60上。

另外，在外壁60的内面上全面铺上绝热块64的状态下，第2块部66、突出片67和螺栓b被掩盖在第1块部70的背面一侧，则加热处理空间的内侧露出面的仅由绝热块64上的红外线反射膜68加以规定。

若采用上述的绝热结构，从火焰f放出的热量的一部分直接被对象物体P吸收。剩余的热量(和根据情况从可存在的对象物体P放出的热量)，用在周围配置的绝热块64的红外线反射膜68反射，而使位于内部的对象物体P加热。从而，可有效利用热能，减少热能向外部放出。

具有真空空间65的绝热块64可良好地阻止热量向外部的放出。但是，存在热量通过绝热块64或板间的间隙向外泄漏的情况。并且，根据在内部空间的火焰f及对象物体P的配置，由于向由绝热块64形成的内壁的一部分供给大量的热量，产生通过此部分的绝热块64而向外的热能，其结果，往往在绝热块64的外侧可产生局部性的高热部位。

然而，如图所示，在绝热块64的外侧配置均热片62时，通过绝热块64的热量被均热片62吸收。通过均热片62将吸收的热量全面地均匀地分配，可使外壁60的内面局部性的变为高热的部位的温度下降。通过外壁60而向外部放出的热量损失量，由于与外壁60的内侧与外侧的温度差成正比，故利用均热片62，可防止外壁的一部分的内侧变为高温，减少从这样的部位通过外壁60而向外部放出的热能。并且，若用均热片62使外壁60的内面上的温度分布平均化，则在绝热块64的内侧空间的温度了也容易变为平均化，对于对象物体P的加热也就均匀化。

图14中与图13同样地模式表示另一形态的使用绝热块形态的绝热结构。图示的绝热块614作为整体作成大致矩形的板状，并通过均热片62而全面铺在外壁60的内侧。绝热块164在其内部具有高真空空间165。在绝热块164的内侧表面上形成有红外线反射膜168。在绝热块164上贯穿形成有安装孔166。在安装孔166中穿过安装螺钉167，通过将安装螺钉167旋入外壁60进行固定，将绝热块164固定在外壁60上。安装螺钉167通过圆盘状的衬垫169而与绝热块164抵接。衬垫169用绝热性优良的陶瓷等材料制成。在此形态中，圆盘状的衬垫169通过将安装孔166的开口堵塞，可阻止热量通过安装孔166而放出。

图15模式表示本发明加热处理装置的另一形态的加热处理空间的剖面图(与对象物体的移动方向垂直的剖面图)。但是，在图示形态中，未图示由规定加热处理空间的周边部的筒状外壁和由绝热块形成的壁。

在图示的形态中，呈将用浮置构件20浮起的对象物体P包围状配置有都做成筒状的内侧均热片110和外侧均热片112，即用双层结构将均热片配置在对象物体的周围。在外侧均热片112的外侧存在外壁60(未图示)。在均热片110和112之间，在上下2个部位分别配置着电加热器114。

在图15所示的形态中，由电加热器114产生的热量系利用均热片110和112而无浪费地、有效地传递给整体。即、均热片110和112迅速地将由电加热器114产生的热量向全周传递，同时从均热片110内面放射的热量被均匀化，并传递给对象物体P而将对象物体P加热。其结果，就将整个对象物体P均匀地加热。

图16模式表示本发明加热处理装置的另一形态的加热处理空间的剖面图(与对象物体移动方向垂直的剖面图)。但是，在图示的形态中，未图示由规定加热处理空间的周边部的筒状外壁和由绝热块形成的壁。

在图示的形态中，将均热片对耐火罩结构组合。在包围用浮置构件20浮起的对象物体P的位置，配置由构成筒状的SUS金属等制成的耐火罩构造部120。在耐火罩构造部120的外侧通过由绝热材料制成的衬垫124配置着均热片122。均热片122的外侧配置有外壁60，图示省略。与均热片122的外侧邻接在其下方配置有电加热器126。

电加热器126的热量传递给均热片122，并在均热片122上传递至全周。然后，由来自均热片122的辐射热将热量传递给耐火罩构造部120，由耐火罩构造部120的辐射热将配置在其内部的的对象物体P加热。另外，在本说明书中，所谓耐火罩构造部意味着是将电加热器那样的加热装置与对象物体P的加热处理空间分隔的隔壁结构。

在图示的形态中，由于均热片122在衬垫124以外实际上不与耐火罩构造部120接触，故当加热均热片122时，因仅将热量传递给热容量较小的均热片122而迅速地升温。由于将来自已升温的均热片122的辐射热传递给耐火罩构造部120，耐火罩构造部加热对象物体P，故使对象物体P从全周迅速且均匀地被加热。

在参照图15和图16而说明的形态中，需加热处理的对象物体的至少一部分重叠地隔着空间部配置着电加热器那样的加热装置，然而，也可以离开对象物体地配置加热装置。

图17模式表示这样的形态。在该形态中，包围对象物体P的均热片130具有不与对象物体重叠的片状部132并将此部分加热。

例如，在加热处理空间10(未图示)的内部，均均热片130作成以卷成筒状的状态包围对象物体P的周围空间(例如，如图所示，将均热片130配置成双层包围对象物体P的周围空间)，并将均热片130的端部132离开对象物体的周围空间而向外方引出。

在该形态中，在与均热片130的片状部132邻接的下方位置配置着煤气燃烧器134。煤气燃烧器134产生火焰f并加热上方的片状部132。供给至片状部132的热量迅速地传递至均热片130的整个面，并通过来自均热片130的辐射热加热内部空间。其结果，可从全周均匀地加热在均热片130的内部空间被移送的对象物体P。

煤气燃烧器134通过支承臂135支承驱动轴136上。驱动轴136如箭头所示，可以旋转和升降。

若旋转驱动轴136，可变更通过煤气燃烧器134进行加热的延长端132的位置，改变向配置在均热片130内部空间的对象物体P的传热状态。例如，随着对象物体P的移动而改变煤气燃烧器134的加热位置，能更强烈地加热对象物体P的特定位置。

另外，若升降驱动轴136，可改变煤气燃烧器134与片状部132的距离，可调节从煤气燃烧器134传递至片状部132的热能的强度，使对象物体P的加热处理温度调节变得容易。另外，还具有使煤气燃烧器134沿筒状的均热片130的轴向平行移动的机构，作为加热装置也可使用煤气燃烧器134以外的装置，例如也可以使用电加热器。

在本发明的加热处理装置中规定加热处理空间10的绝热壁的结构已参照图11-14进行了说明，然而，也可以采用图18用剖面图模式表示的结构。

在图18所示的形态中，在外壁60的内侧，依次配置着绝热材料层142、均热片140、绝热材料层142、均热片140和耐火罩构造部144。对象物体P在耐火罩构造部144的内侧空间中加以移送。对象物体P的加热装置也通过其它途径设置。在图示的形态中，均热片140和绝热材料层142的组合被配置成2对，然而，该组合即使是1对或为3对以上也都可以。

在该形态中，在耐火罩构造部144的内部空间产生的热量当经过耐火罩构造部144而传递给均热片140时，热量迅速地在全周传递使全周的温度均匀化。利用配置在均热片140外侧的绝热材料层142可阻止热量向外部散逸。

通常，当加热处理空间的绝热壁中的一部分局部地成为高温时，在该部分即使存在绝热壁，由于内外的温差大，而热量容易通过绝热壁向外部放出。但是，在上述结构的绝热壁中，由于均热片140将局部的高热部位的热量在全周均匀地进行分配，故难以产生局部变为高温的部分。而若不产生局部性的高温，则通过绝热材料层142等的绝热壁而向外部放出的热能变少。其结果，作为整个加热处理室可减少热量向外部的放出，并可有效地利用热能量。

图19与图3同样，系为能理解其内部的状态而用立体图来模式表示本发明的热加处理方法中使用的加热处理空间10的另一形态的一部分。该形态尤其在热处理区使用的情况是特别理想的。另外，图20模式表示图19形态的加热处理空间的剖面图(为沿对象物体的移送方向、与对象物体垂直的剖面图)。

图示形态的绝热壁结构可以与图3的情况同样。在图示的形态中也设置由浮置构件20、吸引停止装置30等构成的、对象物体的浮起及移动机构，但图中为简化起见而予以省略。对升温区那样需要加上大量热量的场合，在浮置构件20上也可设置图4所示的燃烧口24，然而对于象热处理区那样不需要加上那么多热量的场合，可以省略燃烧口24，而可以采用图9或图10所示那样的浮置构件20的结构。

如图20中还表示，在移送对象物体P的移动路径的下方设有制成平面U字形的电加热器80，在电加热器80的下方配置有均热片100，进一步在其下方设有热介质流通管90。

热介质流通管90采用外管96与带孔内管98的双层结构。如图19所示，内管98穿过加热处理室10的壁面而向外部引出并与燃烧部92连接。燃烧部92与燃料煤气导管83及排气导管94连接。从燃料煤气导管93向燃烧部92供给的燃烧煤气(或可燃性气体)在燃烧部92发火燃烧，燃烧煤气供给至内管98中。燃烧煤气通过内管98外周的孔进入外管96。外管96通过燃烧部92与排气导管94连接，通过外管96的燃烧煤气从排气导管94被回收。燃料煤气在内管98和外管96中流通时，从外管96的表面向外周放出热量。

如图20所示，从热介质流通管90放出的热量被均热片100吸收，并向均热片100的整体均匀地扩散，从均热片100向上方辐射，加热上方的对象物体P。从在均热片100上方配置的电加热器80也供给热量并加热对象物体P。

在图示的形态中，即使从热介质流通管90的位置局部地放出大量的热能，由于用均热片100将该热能均热化之后供给对象物体P，故能将对象物体P均匀地加热。并且，由于从配置在与热介质流通管90不同的位置的电加热器80也供给热能，故还可利用电加热器80来达到均热化。

在本发明的加热处理方法的1个理想的形态中，通过组合热介质流通管90和电加热器80的2种加热装置，可更精密地控制对象物体P的加热处理温度，图21表示使对象物体P加热到目标温度T0时的时间t与加热处理空间的到达温度T之间关系的一例。到达温度T是由热介质流通管90施加的热量(用区域I表示)和由电加热器80施加的热量(用区域II表示)相加合成的结果。区域I和区域2之间分界的折线是在单独使用热介质流通管90时所达到的温升。

用热介质流通管90加热时的温度调节系通过调节燃烧煤气的供给量来进行，但由于产生的热量很多，即使改变燃料煤气的供给量，从燃烧煤气所放出的热能的量并不相应使加热温度迅速变化，而产生某种程度的时间的偏差。因此，不能避免由热介质流通管90的加热温度有较大变动。电加热器80与热介质流通管90相比较，可产生的热能的量较少，若使供给电力改变，则产生的热能的量立即发生变化。

因此，将由热介质流通管90产生的温升设定成比目标温度T0稍低，若由电加热器80的加热补偿该温升与目标温度T0的差，则使实际的到达温度T迅速地到达目标温度T0，容易使其后经时地使到达温度T与目标温度T0一致。其结果，可正确地控制对于对象物体P的加热温度，可实现质量性能高的加热处理。

如前面所说明的那样，本发明的加热处理装置，在加热处理空间的后面可以有降温区。图22用剖面图模式表示该降温区Z与热处理区Y的一部分。在降温区中，向对象物体P吹送比其温度低的温度的气体而使对象物体的温度下降。

在图示的形态中，在热处理区Y与降温区Z之间配置有推出部170，通过在推出部170上具有的推出臂172向水平方向的移动，将在热处理区Y中移送的对象物体P送入降温区Z。

在降温区Z中，设置将送入的对象物体P以隔开空间并以重叠的状态从上向下下降的传送带180。对象物体P在面方向上隔开一定间隔且以并排的状态渐渐地向下方移动。

在向下方移动的对象物体P的侧面设有从上方向下方的、在水平方向上具有一连串的多个送风喷嘴(或送风狭槽)的送风装置150。各送风装置150经过背后加热器的加热部152与送风器156连接。

在图示的形态中，用送风器156在升温区X和/或热处理区Y用于加热并从回收排出气体的排气管158将气体送入，根据需要直接将该气体或将与该气体进行热交换后的气体用加热器的加热部152加热至规定的温度所得到的气体从送风装置150向对象物体P送出。对于希望从送风装置150吹出更低温度的气体的情况，也可以省略加热器加热部152，根据情况，也可以将更低温的其它气体混合。

在图示形态中，上下并排的多个加热器加热部152用于降温的气体的温度(向下方)阶段性降低的状态进行操作。例如，用图22的上下3处的送风装置150分别吹出从上而下为350℃、300℃、200℃的冷却风。

在夹着对象物体P的通过路径并与各送风装置150面对的位置上配置具有排气口的排气装置153，排气装置153与排气管159连接。

在降温区Z下降的对象物体P由于往往被加热至几百℃，故通过从上部的送风装置150吹出的、例如350℃的冷却气体进行冷却降温。随着对象物体P的下降移动，由于吹出阶段性降低的温度的冷却风，对象物体P的温度依次下降。在移动到达降温区Z的下端的对象物体P冷却到例如150℃左右，然后向水平方向移送，送向加热处理装置1的外面并被回收传送带184回收。送出加热处理装置的对象物体P其后以自然空冷地冷却到常温。在图22所示的形态中，降温区Z可设置在仅比对象物体的面积稍宽程度的设置空间。能以通过沿对象物体P的正反两面的冷却风使对象物体P的整体有效地冷却。

当将加热处理完毕的对象物体P急速冷却时，存在着在其中途产生裂纹和变形的问题。考虑到这是在对象物体冷却时，根据对象物体的场所因冷却的进行方式不同而产生温度差，由于此温度差，冷却收缩动作就不一样，因与此相应的应力产生变形或裂纹。

然而，在上述形态中，使每阶段的冷却风的温度分级降低并使对象物体与冷却风的温度差变大，即使从高温到低温急剧地使其冷却，在各个阶段，一定温度的冷却风整体地有效地沿对象物体P的主表面吹送，可将整个对象物体P均匀且迅速地冷却到由冷却风的温度所决定的一定的温度。因此，对于对象物体P难以产生因场所引起的温度波动即温度差。具体地说，可将因对象物体P的场所引起的温度差抑制在数℃以内。其结果，改善了裂纹或变形的问题。

例如，在使1平方米的大型玻璃基板冷却降温时，与通常逐渐冷却的方法相比，即使约1/2以下的时间使急剧冷却也不会产生裂纹或变形。并且，在上述形态中，作为加热用于降温的气体的热源，由于回收利用在加热处理空间10中产生的排气所具有的显热，故可有效地利用热能。

在本发明的加热处理方法中，图23表示使浮起的对象物体移动的方法的另一形态。在这里，沿对象物体的移动方向、与对象物体垂直的剖面图模式地表示。在图示的形态中使用与图9所示的同样结构的浮置构件20。浮置构件20实际上垂直地对对象物体P吹出气体。

在图23(a)所示的状态中，对象物体P用从浮置构件20向上方吹出的空气浮起，并以水平状态停止在一定的位置上。接着，如图23(b)所示，使从配置在对象物体P的后方边缘下方附近的浮置构件20X吹出的气体压力升高。例如，以与其它的浮置构件20相比为120％的压力吹出气体。于是，以大的压力吹送空气的对象物体P的后方边缘如图所示被向上方抬起，使对象物体P以角度θ倾斜。

当对象物体P倾斜时，通过在对象物体P下面施加的气体压力，产生使对象物体P向倾斜的低的一方水平方向前进的作用，对象物体开始向左移动。另外，在力学上产生前进力F(＝mg·sinθ，这里，m是对象物体的质量，g是重力加速度)。因此，通过使从配置在对象物体P下面的多个浮置构件20吹出的气体压力仅根据场所而有不同，使对象物体P向水平方向移动。

如图23(c)所示，当对象物体P开始向水平方向移动时，由于是浮起状态，故对于移动的阻力几乎没有，故以惯性的作用继续保持原状地向水平方向移动。在先前使吹出压力变强的浮置构件20X中可以回复至通常的吹出压力。因此，仅在使对象物体P开始水平移动的短时间，只要通过在对象物体P的一端侧的浮置构件20施加强的压力就可以。

另外，对于水平移动的对象物体P，若使位于对象物体的后方边缘下方的浮置构件20的压力仅在对象物体的后方边缘通过时将吹出的压力依次地变大，可补充因对付施加在对象物体P上的空气阻力等的阻力而不使速度降低的前进力。这时，若所施加的前进力增大，还能使对象物体P依次加速。用传感器等检测对象物体P的通过位置和时间等，使与被检测的对象物体P的位置一致，可控制各浮置构件20的吹出压力。

若利用上述的移动机构，还可控制对象物体P的速度及移动方向的变更，或控制移动停止。例如，在图23(b)中，若调节浮置构件20X的吹出压力，可改变对象物体P的倾斜角θ，改变向水平方向的前进力F的大小，即可改变移动速度。在图23(b)中，若用在对象物体P对面一侧边缘(左端)附近的浮起构件20使吹出增强，对象物体P就向对面倾斜而在反方向(向右)水平移动。对于正在水平移动的对象物体P，可通过位于对象物体P前头侧下方的浮置构件20增大其吹出力，如使对象物体P的前头侧抬起状倾斜，前述的力F就变为在移动方向的反方向上起作用的制动力，故还可使对象物体P停止。

若采用本发明的加热处理方法及装置，通过向对象物体吹送气体而以浮起的状态移送对象物体，不需要象以往的传送带装置那样的、出入加热处理室内外的机械结构，不会将加热处理室内的热能浪费地放出。从而可减少从加热处理装置向外部泄漏的热能，可提高热能的利用效率。

并且，省略了在以往的加热处理装置中存在于加热处理空间内的各种机械的机构，由于只要设置使对象物体浮起及使其移动的所述机构，故可在整体上大幅度地减少在加热处理空间内存在的机构的数目，因此，可改善因存在各种机构而产生的扬起尘埃的问题。

Claims (46)

1.一种用于加热处理对象物体的方法，其特征在于，通过在加热处理空间内从对象物体的下方向其吹送气体而在使其浮起的状态下按规定的那样进行加热。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述浮起的对象物体在所述加热处理空间内沿水平方向移动并进行加热处理。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对象物体沿水平方向的移动系通过将与对象物体的移动方向相同方向的力作用于对象物体上那样地向对象物体吹送气体来实施。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过从所述对象物体的斜下方向其吹送气体，使对象物体沿水平方向移动。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在有关所述移动方向将对象物体的后方部相对前方部往上抬而使对象物体呈倾斜状，并通过从对象物体的下方吹送气体而使对象物体沿水平方向移动。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对象物体沿水平方向的移动是通过向对象物体施加机械的力来实施的。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，利用机械的装置沿需使所述对象物体移动的方向施加作用力并将浮起的对象物体顶出，使对象物体移动。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将在沿加热处理同内对象物体的移动路径的在其侧面的至少一方配置的驱动装置和安装在该驱动装置上并沿移动路径移动的抵接要素配置在所述加热处理空间内，所述抵接要素与对象物体抵接并将机械的力施加在对象物体上而推压移动对象物体，并且，通过停止驱动装置使抵接要素停止，从而使对象物体的移动停止。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，利用向所述对象物体吹送的气体浮起的、可支承对象物体的支承要素在所述加热处理空间内相互直接邻接地配置，使最后的支承要素与比其前面的支承要素邻接并推入加热处理空间内时，将作用于最后的支承要素上为进行推入所需要的机械的力经过比所述最后的支承要素先行的支承要素依次传递到最前面的支承要素，从而使所有的支承要素在加热处理空间内移动，从而使支承于支承要素上的对象物体进行移动。

10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述对象物体的移动在所述加热处理空间内停止。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，将与所述对象物体的移动方向相反方向的力作用于对象物体那样地通过向所述对象物体吹送气体，使对象物体的移动停止。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，通过在所述对象物体上从其斜下方吹送气体而使对象物体停止。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在有关所述移动方向将对象物体的前方部相对后方部往上抬并呈倾斜状态，并通过从对象物体的下方吹送气体而使对象物体停止。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，利用将所述对象物体向吸引口引靠的吸引停止装置，通过从位于移动的对象物体下方的吸引口吸引气体而使对象物体停止。

15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述对象物体移动方向的前方配置止挡装置，通过移动的对象物体与所述止挡装置冲撞而使对象物体的移动停止。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，沿所述吹送使对象物体浮起的气体的方向产生喷出的火焰，利用该火焰使对象物体进行加热处理。

17.如权利要求1-16中任一项所述的方法，其特征在于，在所述加热处理后，将比加热处理温度低的温度的气体向所述对象物体吹送而使对象物体的温度下降。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，在所述对象物体的主表面相互平行，并且对象物体的相互之间存在空间的状态下，以使对象物体相邻且重叠的状态吹送气体使对象物体的温度下降。

19.如权利要求1-18中任一项所述的方法，其特征在于，在所述加热处理空间内，所述对象物体被均热片包围，将所述均热片的一部分加热，使所加的热量传递至包围对象物体的均热片的其它部分，从而使对象物体加热。

20.如权利要求1-19中的任一项所述的方法，其特征在于，所述对象物体是等离子显示板，利用加热处理对在该板上涂复的膏状材料进行烧结。

21.一种用于加热处理对象物体的加热处理装置，其特征在于，所述装置由加热处理空间、在该加热处理空间内通过在该对象物体的下方向其吹送气体使该对象物体浮起的装置、使该浮起的对象物体沿水平方向移动的装置和加热装置构成。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，使所述对象物体移动的装置是向对象物体吹送气体的送气口，该送气口将与对象物体移动方向相同方向的力作用在对象物体上。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述送气口通过从对象物体的斜下方向对象物体吹送气体而使对象物体移动。

24.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述送气口通过在有关移动方向将对象物体的后方部相对前方部往上抬而呈倾斜状从对象物体的下方吹送气体而使对象物体移动。

25.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述使对象物体沿水平方向移动的装置是将机械的力向对象物体施加的装置。

26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述使对象物体沿水平方向移动的装置是沿使对象物体需移动的方向施加作用力的机械构件，所施加的力顶出浮起的对象物体并使对象物体移动。

27.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述使对象物体向水平方向移动的装置是在加热处理空间内沿对象物体的移动路径配置在其侧面中至少一方的驱动装置，和安装在该驱动装置上并沿移动路径移动的抵接要素，该抵接要素与对象物体抵接并将机械的力施加在对象物体上抵压移动对象物体，并通过停止驱动装置而使抵接要素停止，从而停止对象物体的移动。

28.如权利要求25所述的装置，其特征在于，在所述加热处理空间内相互直接邻接地配置有利用向对象物体吹送的气体而浮起的并可支承对象物体的支承要素，使对象物体向水平方向移动的装置是最后的支承要素，使该最后的支承要素与在其前面的支承要素邻接并推入加热处理空间内时，使对于最后的支承要素的推入所需的力依次经过位于该最后的支承要素前面的支承要素而传递至最前面的支承要素，从而使所有的支承装置在加热处理空间内移动。

29.如权利要求21所述的装置，其特征在于，还具有使在加热处理空间内移动的对象物体停止的装置。

30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述使移动的对象物体停止的装置是通过将与对象物体的移动方向相反方向的力作用于对象物体状向对象物体吹送气体而使对象物体的移动停止的送气口。

31.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述送气口通过从对象物体的斜下方向其吹送气体而使对象物体停止。

32.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述送气口在有关移动方向将对象物体的前方部相对后方部往上抬而呈倾斜状，并通过从对象物体的下方吹送气体而使对象物体停止。

33.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述使移动的对象物体停止的装置是通过吸引来自位于移动的对象物体下方的吸引口的气体而使对象物体向吸引口引靠、并使对象物体停止的吸引停止装置。

34.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述使移动的对象物体停止的装置是位于对象物体移动方向的前方的止挡装置，通过移动的对象物体与止挡装置的冲撞使对象物体的移动停止。

35.如权利要求21-34中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有产生沿所述吹送使对象物体浮起的气体的方向喷出的火焰的燃烧口，利用该火焰使对象物体进行加热处理。

36.如权利要求21-35中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还具有在加热处理后将比加热处理温度更低的温度的气体向对象物体吹送而使对象物体的温度下降的降温区。

37.如权利要求36所述的装置，其特征在于，对象物体的主表面在所述降温区中相互平行地配置，并且，在对象物体的相互之间存在空间，而使对象物体以相邻且重叠的状态吹送气体。

38.如权利要求37所述的装置，其特征在于，在所述降温区中依次地向对象物体吹送多个气体流，这些气体流的温度向着加热处理装置的出口而阶段性地降低。

39.如权利要求21-38中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置在加热处理空间内具有包围对象物体的均热片。

40.如权利要求39所述的装置，其特征在于，在所述加热处理空间内，加热装置配置在所述均热片的外侧。

41.如权利要求39所述的装置，其特征在于，在所述加热处理空间内，加热装置配置在被加热处理的对象物体与均热片之间。

42.如权利要求41所述的装置，其特征在于，所述配置在被加热处理的对象物体与均热片之间的加热装置是电加热器，并且，在均热片的外侧还具有另外的加热装置，该另外的加热装置是在其中通过热介质的导管。

43.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述均热片是高定向性的石墨片。

44.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述均热片具有从包围对象物体的部分延伸的片状部，加热装置加热该片状部。

45.如权利要求21-44中的任一项所述的装置，其特征在于，所述加热处理空间具有由绝热块形成的壁，绝热块在其内部具有高真空空间部。

46.如权利要求21-45中任一项所述的装置，其特征在于，所述对象物体是等离子显示板，通过加热处理将在板上涂复的膏状材料烧结。

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