(57)【要約】【課題】加熱装置の加熱炉内の清浄度を確保しつつ、高精度な温度制御が可能で、加熱装置のランニングコストを低減することができるとともに、加熱装置の小型化、メンテナンス性の向上を図る加熱装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】被加熱物６を加熱炉内で加熱する電子部品などの製造用の加熱装置において、ベース熱源にガス燃焼方式を用いるチューブヒータ１、温度微調整用熱源に電気ヒータ２を用いる構成とする。【選択図】図１
2008039284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を加熱炉内で加熱する加熱装置において、ベース熱源としてガス燃焼方式を用いるチューブヒータ、温度微調整用熱源として電気ヒータを用いることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
チューブヒータに有したチューブの両端に蓄熱体を備えたバーナーを配置し、前記チューブの両端から交互に燃焼させることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
被加熱物を搬送する搬送部と、上記被加熱物を加熱する予熱槽と、本加熱槽を有した加熱部とからなる加熱装置において、予熱槽の熱源としてガス燃焼方式を用いるチューブヒータと、本加熱槽のベース熱源としてガス燃焼方式を用いるチューブヒータと温度微調整用熱源として電気ヒータを備えたことを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
チューブヒータに有したチューブの両端に蓄熱体を備えたバーナーを配置し、前記チューブの両端から交互に燃焼させることを特徴とする請求項３に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品などの製造時に使用する加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の加熱装置の断面図を図５に示す。図５において、台板３１の上に被加熱物３２が載せられて搬送され、加熱炉３３内を移動する。予熱部３４はガスバーナ３５で加熱され、温度コントロールの必要な本加熱部３６は電気炉方式で被加熱物３２を加熱する。ガスバーナ３５は、耐火物製のマッフル３７と炉壁３８で囲まれた燃焼室３９に設置されており、ガスバーナ３５の燃焼ガスが加熱炉３３内に流入するのを防止するため、マッフル３７と炉壁３８の気密性を保持するかあるいは燃焼ガスを排気する排気装置（図示せず）を設置する。
【０００３】
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平４−２２２３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ガスバーナ３５の燃焼ガスが加熱炉３３内に流入するのを防止するためには、マッフル３７と炉壁３８の気密性を保持するか、あるいは排気装置を設置しなければならない。気密性を確保するには、マッフル３７と炉壁３８の組み付けを高精度に行わなければならず、高精度な加工部品が必要で、コストが高くなるとともに、メンテナンスが困難であるという課題を有していた。また、排気装置を設置する場合、装置が大型になり、複雑になるとともに、排気装置の運転コストがかかり、ランニングコストが高くなるという課題を有していた。また、本加熱部３６は電気炉方式を取っているため、消費電力が多く、製造用として使用する加熱装置のランニングコストが高くなるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、加熱装置の加熱炉内の清浄度を確保しつつ、高精度な温度制御が可能で、製造用として使用する加熱装置のランニングコストを低減することができるとともに、加熱装置の小型化、メンテナンスを容易にすることができることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、特に、被加熱物を加熱炉内で加熱する加熱装置において、ベース熱源としてガス燃焼方式を用いるチューブヒータ、温度微調整用熱源として電気ヒータを用いるという構成を有しており、これにより、ベース熱源にガス燃焼方式を用いるチューブヒータを使用するため、ガスをチューブ内で燃焼し、マッフルと炉壁を密閉することあるいは燃焼ガスの排気装置を設けることなく、燃焼ガスの加熱装置内への流入を防止することができ、被加熱物の品質の低下を防止することができるとともに、加熱装置の小型化、コストダウンを図り、メンテナンスを容易にすることができる。また、加熱装置の必要エネルギーの大部分をガス燃焼方式を用いるチューブヒータで供給するため、消費エネルギーを削減することができ、加熱装置のランニングコストを低減することができるだけでなく、電気ヒータを並用して用いているため高精度な温度分布を得ることができるという作用効果を有する。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、チューブヒータに有したチューブの両端に蓄熱体を備えたバーナーを配置し、前記チューブの両側から交互に燃焼させる構成を有しており、これにより、チューブヒータの消費エネルギーを削減することができ、加熱装置のランニングコストを低減することができるという作用効果を有する。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、被加熱物を搬送する搬送部と、上記被加熱物を加熱する予熱槽と、本加熱槽を有した加熱部とからなる加熱装置において、予熱槽の熱源としてガス燃焼方式を用いるチューブヒータと、本加熱槽のベース熱源としてガス燃焼方式を用いるチューブヒータと、温度微調整用熱源として電気ヒータを備えた構成を有しており、これにより、予熱槽と高精度な温度コントロールが必要な本加熱槽とに、ガス燃焼方式を用いるチューブヒータを使用するため、ガスはチューブ内で燃焼し、燃焼ガスが加熱装置内に流入しないための排気装置等の特別な装置は不要で、加熱装置の小型化、コストダウンを図ることができ、メンテナンス性も向上することができる。また、加熱装置の消費エネルギーの大部分を占める本加熱槽のベース熱源にガス燃焼方式を用いるチューブヒータを用いるため、加熱装置の消費エネルギーを削減することができ、加熱装置のランニングコストを低減することができるとともに、温度微調整用熱源に電気ヒータを用いるため、高精度な温度制御が可能で、加熱装置の温度分布の安定化を図ることができ、被加熱物の品質の向上を図ることができるという作用効果を有する。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、特に、チューブヒータに有したチューブの両端に蓄熱体を備えたバーナーを配置し、前記チューブの両端から交互に燃焼させる構成を有しており、これにより、チューブヒータの消費エネルギーを削減することができ、加熱装置のランニングコストを低減することができるという作用効果を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の加熱装置は、被加熱物を加熱炉内で加熱する加熱装置において、ベース熱源としてガス燃焼方式を用いるチューブヒータ、温度微調整用熱源として電気ヒータを用いるという構成であり、ベース熱源にガス燃焼方式を用いるチューブヒータを使用するため、ガスの燃焼はチューブ内で行われ、マッフルと炉壁を密閉することあるいは燃焼ガスの排気装置を設けることなく、燃焼ガスの加熱装置内への流入を防止することができ、被加熱物の品質の低下を防止することができるとともに、加熱装置の小型化、コストダウンを図り、メンテナンスを容易にすることができる。また、加熱装置の必要エネルギーの大部分をガス燃焼方式を用いるチューブヒータで供給するため、消費エネルギーを削減することができ、加熱装置のランニングコストを低減することができるだけでなく、電気ヒータを用いているため高精度な温度分布を得ることができるという効果を有する。
【００１２】
また、被加熱物を搬送する搬送部と、上記被加熱物を加熱する予熱槽と本加熱槽を有した加熱部とからなる加熱装置において、予熱槽の熱源としてガス燃焼方式を用いるチューブヒータ、本加熱槽のベース熱源としてガス燃焼方式を用いるチューブヒータ、温度微調整用熱源として電気ヒータを用いるという構成であり、予熱槽および高精度な温度コントロールが必要な本加熱槽にガス燃焼方式を用いるチューブヒータを使用するため、ガスの燃焼はチューブ内で行われ、燃焼ガスが加熱装置内に流入しないための排気装置等の特別な装置は不要で、加熱装置の小型化、コストダウンを図ることができ、メンテナンス性も向上することができる。また、加熱装置の消費エネルギーの大部分を占める本加熱槽のベース熱源にガス燃焼方式を用いるチューブヒータを用いるため、加熱装置の消費エネルギーを削減することができ、加熱装置のランニングコストを低減することができるとともに、温度微調整用熱源に電気ヒータを用いるため、高精度な温度制御が可能で、加熱装置の温度分布の安定化を図ることができ、被加熱物の品質の向上を図ることができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１および２に記載の発明について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における加熱装置の断面模式図である。
【００１５】
図１において、加熱装置は、炉壁２２で囲まれた構造で、炉壁２２の内部にプレート７が設置され、プレート７の下側にラジアントチューブヒータ１、上側に電気ヒータ２が配置され、電気ヒータ２の上方に循環ファン５が設置されている。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態１におけるラジアントチューブヒータの概略図である。ラジアントチューブヒータ１は、チューブヒータのチューブ１３の両端に蓄熱体を備えたバーナー２３を配置し、交互に燃焼させる構成としたものである。図２において、ラジアントチューブヒータ１は、チューブ１３の両端にバーナー２３が設置されており、バーナー２３には、蓄熱体８ａ、８ｂが備え付けられている。蓄熱体８ａ、８ｂの先には排気ガス管９および空気供給管１０が接合されており、チューブ１３の蓄熱体８ａ、８ｂの手前にはガス供給管１１が接合されている。排気ガス管９、空気供給管１０、ガス供給管１１は、それぞれ１つの管から枝分かれした構造となっており、枝分かれした排気ガス管９、空気供給管１０、ガス供給管１１はそれぞれ蓄熱体８ａ側、８ｂ側につながっている。排気ガス管９、空気供給管１０、ガス供給管１１の分岐点には三方弁１２が取り付けられている。
【００１７】
次に本発明の実施の形態１における具体的な動作について説明する。図１において、被加熱物６は、プレート７上に設置されており、被加熱物６の加熱は、ラジアントチューブヒータ１および電気ヒータ２により行い、循環ファン５で、炉壁２２内の空気を循環させることで、加熱装置の温度を均一に保つことができる。ラジアントチューブヒータ１のチューブ１３は密閉されており、チューブ１３内でガス燃焼が行われ、排気ガス１６、チューブ１３供給用のガス１８がラジアントチューブヒータ１から外に出ることはない。そのため、加熱装置に排気装置をつけたり、複雑な密閉構造にしたりすることなく、排気ガス１６と被加熱物６との接触を防止することができ、被加熱物６の品質の低下を防止することができるとともに、加熱装置の小型化、コストダウン、メンテナンス性の向上を図ることができる。また、ラジアントチューブヒータ１は装置内の基本的な熱となるベース熱源であり、加熱容量が大きく、加熱装置の消費エネルギーの大部分を供給し、熱源はガス燃焼であるため、エネルギーコストを低減することができ、電気ヒータ２は温度微調整用熱源であり、加熱容量は小さいが、温度制御性が高いので、ラジアントチューブヒータ１の温度ばらつきを補正し、加熱装置の温度ばらつきを低減することができる。このように、ラジアントチューブヒータ１と電気ヒータ２を組み合わせることで、電気熱源のクリーンな環境と温度コントロール性の良さを維持しつつ、ガス熱源のエネルギーコストの低さを併せ持つ加熱装置を提供することができ、加熱装置の消費エネルギーを削減し、ランニングコストを削減することができる、また、温度分布の安定化、均一化を図り、加熱装置の品質の向上を図ることができる。
【００１８】
図３（ａ）は、時刻ｔ１でのラジアントチューブヒータ１の動作イメージ図である。排気ガス管９の三方弁１２は蓄熱体８ｂ側が開き、蓄熱体８ａ側が閉じている。空気供給管１０およびガス供給管１１の三方弁１２はどちらも蓄熱体８ａ側が開き、蓄熱体８ｂ側が閉じている。空気１７、ガス１８が蓄熱体８ａ側から供給され、点火装置（図示せず）によりガス１８が燃焼し、燃焼ガス１９が発生する。燃焼後の排気ガス１６は蓄熱体８ｂに移動し、蓄熱体８ｂを通過して、排気ガス管９を通って、開いた排気ガス管９の三方弁１２から排出される。蓄熱体８ｂを排気ガス１６が通過する際、蓄熱体８ｂは排気ガス１６により加熱される。図３（ｂ）は、時刻ｔ１から数十秒後のラジアントチューブヒータ１の動作模式図である。排気ガス管９の三方弁１２は蓄熱体８ａ側が開き、蓄熱体８ｂ側が閉じている。空気供給管１０およびガス供給管１１の三方弁１２はどちらも蓄熱体８ｂ側が開き、蓄熱体８ａ側が閉じている。空気１７、ガス１８が蓄熱体８ｂ側から供給され、点火装置（図示せず）によりガス１８が燃焼し、燃焼ガス１９が発生する。燃焼後の排気ガス１６は蓄熱体８ａに移動し、蓄熱体８ａを通過して、排気ガス管９を通って、開いた排気ガス管９の三方弁１２から排出される。蓄熱体８ａを排気ガス１６が通過する際、蓄熱体８ａは排気ガス１６により加熱され、ガス１８が燃焼するのに使用される空気１７は、加熱され蓄熱体８ｂを通過する際、加熱される。数十秒ごとに排気ガス管９、空気供給管１０およびガス供給管１１の三方弁１２が交互に切り替えられ、図３（ａ）と図３（ｂ）の状態が交互に繰り返される。空気１７は蓄熱体８ａまたは蓄熱体８ｂにより加熱されるため、空気１７がチューブ１３内に供給された際に、空気１７によるチューブ１３の温度低下を防止することができ、単純なガス燃焼による加熱に比べて消費エネルギーを削減することができ、加熱装置のランニングコストを削減することができる。
【００１９】
次に、実施の形態２を用いて、本発明の請求項３および４に記載の発明について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における予熱槽、本加熱槽からなる加熱装置の断面図である。図４において、加熱装置は、搬送部３、加熱部４で構成されており、加熱部４は予熱槽２０と本加熱槽２１で構成されている。予熱槽２０は、被加熱物６の上下にラジアントチューブヒータ１が配置され、本加熱槽２１は、高精度な温度コントロールが必要であり、被加熱物６の下側にラジアントチューブヒータ１、上側に電気ヒータ２が配置されている。予熱槽２０、本加熱槽２１とも最上方には循環ファン５が設置されている。被加熱物６は搬送部３で搬送され、加熱部４の入口１４から加熱装置内に供給され、予熱槽２０で予熱したあと、本加熱槽２１で本加熱され、加熱部４の出口１５から搬出される。予熱槽２０および本加熱槽２１では、ガス燃焼方式のチューブヒータとして、ラジアントチューブヒータ１を用いるため、チューブ１３内でガス１８の燃焼が行われ、排気ガス１６を処理するための排気装置や、加熱部４の構造を密閉構造にするために複雑な構造にする必要がなく、加熱装置の小型化、メンテナンス性の向上を図ることができるとともに、装置コストの削減を図ることができる。予熱槽２０は、ラジアントチューブヒータ１により加熱を行うため、他のガス燃焼方式のヒータよりも消費エネルギーを削減することができ、加熱装置のランニングコストの削減を行うことができる。本加熱槽２１は、ラジアントチューブヒータ１と電気ヒータ２を有した構成で、高精度な温度制御ができるとともに、消費エネルギーの削減を行うことができ、加熱装置のランニングコストの低減を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明にかかる加熱装置は、被加熱物を加熱する製造用の加熱装置において、ベース熱源にガス燃焼方式を用いるチューブヒータ、温度微調整用熱源に電気ヒータを用いるという構成であり、ベース熱源にガス燃焼方式を用いるチューブヒータを使用するため、ガスの燃焼はチューブ内で行われ、マッフルと炉壁を密閉する機構あるいは燃焼ガスの排気装置を設けることなく、燃焼ガスの加熱装置内への流入を防止することができ、被加熱物の品質の低下を防止することができるとともに、加熱装置の小型化、コストダウンを図り、メンテナンスを容易にすることができる。また、加熱装置の必要エネルギーの大部分を、ガス燃焼方式を用いるチューブヒータで供給するため、消費エネルギーを削減することができ、加熱装置のランニングコストを低減することができるだけでなく、本加熱槽では、電気ヒータを用いているため高精度な温度分布を得ることができるという効果を有し、電子部品の加熱装置などの用途として有用である。
【００２２】
また、被加熱物を搬送する搬送部と、上記被加熱物を加熱する予熱槽、本加熱槽に分かれた加熱部からなる加熱装置において、予熱槽の熱源にガス燃焼方式を用いるチューブヒータ、本加熱槽のベース熱源にガス燃焼方式を用いるチューブヒータ、温度微調整用熱源に電気ヒータを用いるという構成であり予熱槽、本加熱槽にガス燃焼方式を用いるチューブヒータを使用するため、チューブ内でガスを燃焼させることで、排気装置を設ける等の燃焼ガスが加熱装置内に流入しないための特別な装置は不要で、加熱装置の小型化、コストダウンを図り安価に構成することができ、メンテナンス性も向上することができる。また、加熱装置の消費エネルギーの大部分を占める高精度な温度コントロールが必要な本加熱槽のベース熱源にガス燃焼方式を用いるチューブヒータを用いるため、加熱装置の消費エネルギーを削減することができ、加熱装置のランニングコストを低減することができるとともに、温度微調整用熱源に電気ヒータを用いるため、高精度な温度制御が可能で、加熱装置の温度分布の安定化を図ることができ、被加熱物の品質の向上を図ることができるという効果を有し、電子部品の加熱装置などの用途として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１における加熱装置の断面模式図
【図２】本発明の実施の形態１におけるラジアントチューブヒータの概略図
【図３】（ａ）時刻ｔ１でのラジアントチューブヒータの動作模式図、（ｂ）時刻ｔ１から数十秒後のラジアントチューブヒータの動作模式図
【図４】本発明の実施の形態２における予熱槽、本加熱槽からなる加熱装置の断面図
【図５】従来の加熱装置の断面図
【符号の説明】
【００２４】
１  ラジアントチューブヒータ
２  電気ヒータ
３  搬送部
４  加熱部
５  循環ファン
６  被加熱物
７  プレート
８ａ、８ｂ  蓄熱体
９  排気ガス管
１０  空気供給管
１１  ガス供給管
１２  三方弁
１３  チューブ
１４  入口
１５  出口
１６  排気ガス
１７  空気
１８  ガス
１９  燃焼ガス
２０  予熱槽
２１  本加熱槽
２２  炉壁
２３  バーナー
３１  台板
３２  被加熱物
３３  加熱炉
３４  予熱部
３５  ガスバーナ
３６  本加熱部
３７  マッフル
３８  炉壁
３９  燃焼室
【図１】
2008039284.tif 000003
【図２】
2008039284.tif 000004
【図３】
2008039284.tif 000005
【図４】
2008039284.tif 000006
【図５】
2008039284.tif 000007