專利名稱：連續(xù)燒成爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于等離子體顯示屏(PDP)等的制造工序中所用的 玻璃基板的燒成工序、玻璃基板的退火處理工序等的連續(xù)燒成爐。
背景技術(shù)：
連續(xù)燒成爐在爐內(nèi)具有設(shè)定溫度不同的多個(gè)熱處理區(qū)。各熱處理 區(qū)沿著傳送玻璃基板等處理對(duì)象物的傳送路線連續(xù)地形成。傳送路線 由滾柱爐膛等構(gòu)成。各處理對(duì)象物以預(yù)定的間隔在傳送路線上被連續(xù) 傳送或間歇傳送。各處理對(duì)象物在各熱處理區(qū)得到預(yù)定的熱處理。
在連續(xù)燒成爐中，因處理對(duì)象物的傳送而有一定的熱量從連續(xù)燒 成爐被帶出，從而爐內(nèi)的氣氛溫度發(fā)生波動(dòng)。另外，隨著處理對(duì)象物 的傳送，加熱氣體在熱處理區(qū)間流動(dòng)，在各區(qū)的氣氛溫度發(fā)生波動(dòng)。 該氣氛溫度的波動(dòng)在處理對(duì)象物開始傳送后的一定期間很顯著，以往 是在傳送處理對(duì)象物之前，先傳送被稱為假工件的假的處理對(duì)象物， 使氣氛溫度穩(wěn)定后再傳送作為實(shí)際處理對(duì)象物的玻璃基板等。
對(duì)各熱處理區(qū)進(jìn)行溫度控制，使區(qū)內(nèi)各位置的氣氛溫度穩(wěn)定在設(shè) 定溫度附近。在各熱處理區(qū)設(shè)有加熱器等發(fā)熱部、用于對(duì)爐內(nèi)進(jìn)行防 塵或使對(duì)爐內(nèi)的熱輻射均勻的隔焰爐板、和檢測(cè)各區(qū)溫度的熱電偶等 溫度檢測(cè)部，并根據(jù)溫度檢測(cè)部的檢測(cè)溫度對(duì)發(fā)熱部的發(fā)熱量進(jìn)行控 制，以補(bǔ)償氣氛溫度的波動(dòng)(參照例如專利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)l:特開2004 — 218956號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的課題
在爐內(nèi)的比隔焰爐板更靠近傳送路線側(cè)，加熱氣體的流動(dòng)劇烈而 產(chǎn)生過(guò)度的溫度波動(dòng)。因而，即使檢測(cè)比隔焰爐板靠近傳送路線側(cè)的 溫度變化來(lái)控制加熱器，也難以使氣氛溫度保持穩(wěn)定。
在爐內(nèi)的比隔焰爐板更靠近加熱器側(cè)，加熱氣體幾乎不流動(dòng)，溫 度波動(dòng)很平緩。因而，如果檢測(cè)隔焰爐板表面或比隔焰爐板靠近加熱 器側(cè)的溫度變化來(lái)控制加熱器，氣氛溫度可保持穩(wěn)定，但是對(duì)于突發(fā) 性的溫度變化的控制響應(yīng)性不盡人意。
例如，在連續(xù)燒成爐的寬度方向排列多個(gè)處理對(duì)象物而傳送的情 況下，當(dāng)突發(fā)性地產(chǎn)生了某個(gè)處理對(duì)象物配置空缺時(shí)，爐內(nèi)的氣氛就 會(huì)局部性地變成過(guò)熱狀態(tài)。因此，在該局部就需要抑制加熱器的發(fā)熱 量，而如果根據(jù)設(shè)置在隔焰爐板表面或比隔焰爐板靠近加熱器側(cè)的熱 電偶的檢測(cè)溫度來(lái)控制加熱器，加熱器的控制就會(huì)滯后而處理對(duì)象物 就會(huì)燒得過(guò)度。
本發(fā)明的目的在于，提供一種在使氣氛溫度保持穩(wěn)定，并且提高 了控制響應(yīng)性的連續(xù)燒成爐。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的連續(xù)燒成爐具有發(fā)熱單元、隔焰爐板、限制單元、溫度 檢測(cè)單元和溫度控制單元。發(fā)熱單元設(shè)置在內(nèi)設(shè)傳送路線的爐內(nèi)。隔 焰爐板設(shè)置在爐內(nèi)的傳送路線和發(fā)熱單元之間。限制單元向爐內(nèi)通入 爐外空氣，限制沿著傳送路線的傳送方向的加熱氣體流動(dòng)。溫度檢測(cè) 單元配置在爐內(nèi)的比隔焰爐板更靠近傳送路線側(cè)。溫度控制單元根據(jù) 溫度檢測(cè)單元的檢測(cè)溫度來(lái)控制發(fā)熱單元。
在該構(gòu)成中，外氣由限制單元通入到爐內(nèi)，所以傳送方向的加熱 氣體的流動(dòng)得到抑制，爐內(nèi)的氣氛溫度的波動(dòng)降低。因而，即使為了提高控制響應(yīng)性，由溫度檢測(cè)單元直接檢測(cè)比隔焰爐板更靠近傳送路 線側(cè)的氣氛溫度來(lái)進(jìn)行發(fā)熱單元的控制，氣氛溫度也可保持穩(wěn)定。
也可以形成為沿著與傳送路線的傳送方向正交的方向排列多個(gè) 溫度檢測(cè)單元和多個(gè)發(fā)熱單元，由溫度控制單元根據(jù)特定的溫度檢測(cè) 單元的檢測(cè)溫度來(lái)控制發(fā)熱單元。如此在傳送路線的寬度方向配置多 個(gè)發(fā)熱單元，根據(jù)特定的溫度檢測(cè)單元的檢測(cè)溫度分別對(duì)它們進(jìn)行控 制，就可使?fàn)t內(nèi)的與傳送路線正交方向的各位置的氣氛溫度均勻化。
限制單元優(yōu)選的是借助設(shè)置在爐壁上的貫通孔向爐內(nèi)通入外氣的 單元。借助設(shè)置在爐壁上的貫通孔，可向爐內(nèi)通入外氣，限制爐內(nèi)的 傳送方向的加熱氣體的流動(dòng)。
也可以使傳送路線包含排列在傳送方向的滾柱爐膛而構(gòu)成，在這 種情況下，貫通孔優(yōu)選的是和設(shè)置在爐外的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的滾柱爐膛 的旋轉(zhuǎn)軸的插通孔。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)闋t內(nèi)的傳送方向的加熱氣體的流動(dòng)得到降低， 所以爐內(nèi)的傳送路線側(cè)的氣氛溫度可保持穩(wěn)定，通過(guò)直接檢測(cè)該氣氛 溫度，能夠提高控制響應(yīng)性。因而，不需要在開始傳送處理對(duì)象物之 前先傳送多個(gè)假工件基板，能夠有效地進(jìn)行處理對(duì)象物的熱處理。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的一例連續(xù)燒成爐的側(cè)面剖 視圖。
圖2是該爐的正面剖視圖。
圖3是說(shuō)明基板燒成實(shí)驗(yàn)例中的爐內(nèi)溫度變化的剖視圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明11…爐壁
12A 12C…熱處理區(qū)
13..，加熱器
15..*滾柱
16"-隔焰爐板
17..-絕熱材
19"-熱電偶
20"-貫通孔
21"-控制器
22..-配管
100，，基板
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明連續(xù)燒成爐的構(gòu)成例。圖1是滾柱爐膛式
連續(xù)燒成爐的側(cè)面剖視圖，圖2是連續(xù)燒成爐的正面剖視圖。
連續(xù)燒成爐10內(nèi)設(shè)有作為處理對(duì)象物的基板100的傳送路線。沿 著傳送路線的傳送方向(圖1中用箭頭X表示的方向)，連續(xù)配置著 多個(gè)熱處理區(qū)12A 12C。作為傳送路線，沿著傳送方向X等間隔地配 置著可自由旋轉(zhuǎn)的多個(gè)滾柱15?；?00借助多個(gè)滾柱15的旋轉(zhuǎn)，順 次通過(guò)多個(gè)熱處理區(qū)12A 12C而得到傳送?；?00在各熱處理區(qū) 12A 12C被連續(xù)傳送或間歇傳送。
連續(xù)燒成爐10的爐壁11由上壁面IIA、底壁面IIB、和側(cè)壁面 IIC、 IID構(gòu)成。在爐壁11的上壁面IIA和下壁面IIB上，沿著傳送 方向X排列著多個(gè)加熱器13。加熱器13是本發(fā)明的發(fā)熱單元。各熱 處理區(qū)12A 12C被加熱器13加熱到預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的熱處理溫度。
分別在上壁面IIA和下壁面IIB上的熱處理區(qū)12A 12C的邊界 處設(shè)置了絕熱材17。絕熱材17抑制各熱處理區(qū)12A 12C的邊界處的熱傳導(dǎo)。
如圖2所示，在被各爐壁11A 11D包圍的空間內(nèi)，還設(shè)有隔焰 爐板16A 16D。基板100在被隔焰爐板16A 16D包圍的空間內(nèi)傳送。 隔焰爐板16A 16D在此用耐熱玻璃板構(gòu)成。而且，也可以不是耐熱玻 璃板，而是用金屬板構(gòu)成。隔焰爐板16A 16D在防止從爐壁11的壁 面產(chǎn)生的塵埃附著在基板100上的同時(shí)，使來(lái)自加熱器13的輻射熱透 過(guò)，而有效地對(duì)基板100的氣氛進(jìn)行加熱。
如圖1所示，加熱器13沿著傳送方向X排列了多個(gè)。而且如圖2 所示，加熱器13還沿著與傳送方向X垂直的方向Y排列了多個(gè)。另外， 熱電偶19也沿著傳送方向X和垂直方向Y排列了多個(gè)。在本例中，沿 著垂直方向Y配置了 4個(gè)加熱器13和3個(gè)熱電偶19。
熱電偶19通過(guò)配管22和控制器21以配線連接?？刂破?1根據(jù) 由和各加熱器13相對(duì)應(yīng)的特定的熱電偶19分別對(duì)各加熱器13的發(fā)熱 量檢測(cè)出的隔焰爐內(nèi)溫度來(lái)控制各加熱器13。
另外，滾柱15沿著正交方向Y而延伸，并通過(guò)設(shè)置在側(cè)壁面IIC、 IID和隔焰爐板16C、 16D上的貫通孔20將兩端部退出到爐外。
在此，將貫通孔20設(shè)置在側(cè)壁面IIC、 IID和隔焰爐板16C、 16D 與滾柱15交叉的部分。
因?yàn)槿绱嗽O(shè)置了貫通孔20，所以如果在多個(gè)熱處理區(qū)12A 12C 相互之間，即沿著傳送方向X有加熱氣體的流動(dòng)，則相應(yīng)地在爐外與 爐內(nèi)之間，就會(huì)通過(guò)貫通孔20排出加熱氣體，并吸入外氣。
因而，沿著傳送方向X的加熱氣體的流動(dòng)在各熱處理區(qū)12A 12C 傳送的情況得到抑制，各熱處理區(qū)的氣氛溫度的波動(dòng)得到抑制。從而，即使在被隔焰爐板16A 16D包圍的空間內(nèi)配置熱電偶19，借助由控 制器21對(duì)加熱器13的控制，也能夠使隔焰爐內(nèi)溫度保持穩(wěn)定。
在此，表示用本構(gòu)成進(jìn)行玻璃基板燒成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖3是表示 氣氛溫度的時(shí)間變化的圖。在該圖中，縱軸表示處理對(duì)象物的氣氛溫 度，橫軸表示經(jīng)過(guò)時(shí)間。該圖(A)表示本構(gòu)成例。該圖(B)表示將 熱電偶設(shè)置在比隔焰爐更靠近加熱器側(cè)的比較例。
在任何一例中，最初在一定期間內(nèi)都不傳送處理對(duì)象物，然后連 .續(xù)地傳送多個(gè)處理對(duì)象物。另外，分別表示了連續(xù)的3個(gè)熱處理區(qū)(1 2A 12C)各自的正交方向的3處的溫度。
在該圖(A)表示的本構(gòu)成例中，在當(dāng)初處理對(duì)象物沒有傳送過(guò)來(lái) 的期間，各熱處理區(qū)(12A 12C)的氣氛溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度。然后， 基板順次進(jìn)入各熱處理區(qū)(12A 12C)，各自的氣氛溫度會(huì)下降，但 是馬上恢復(fù)到設(shè)定溫度。因?yàn)樵诤竺娴幕暹M(jìn)入之前氣氛溫度會(huì)恢復(fù) 到設(shè)定溫度，所以能夠從第一張基板開始在設(shè)定溫度的氣氛中進(jìn)行燒 成。
另一方面，在該圖(B)表示的比較例中，在當(dāng)初處理對(duì)象物沒有 傳送過(guò)來(lái)的期間，熱處理區(qū)(12A 12C)各自的氣氛溫度穩(wěn)定在高于 設(shè)定溫度的初始溫度。但是，在第一張基板進(jìn)入各熱處理區(qū)(12A 12C) 后，氣氛溫度下降，在恢復(fù)到初始溫度之前，后面的基板又跟著進(jìn)來(lái)， 氣氛溫度逐漸下降。然后，待一定數(shù)量的基板(在本例中為11張基板) 通過(guò)后，氣氛溫度才終于穩(wěn)定在設(shè)定溫度附近，從之后的基板開始能 夠在設(shè)定溫度的氣氛中進(jìn)行燒成。
如上所述，在本構(gòu)成例中，能夠從進(jìn)入的第一張基板開始進(jìn)行設(shè) 定溫度下的燒成，不象比較例那樣需要一定數(shù)量的假工件基板。因而， 能夠高效率地進(jìn)行燒成。應(yīng)該認(rèn)為，上述實(shí)施方式的說(shuō)明在所有方面都是例示，并非限制 性的東西。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求的范圍來(lái)表示，而非上述實(shí)施方 式。而且，本發(fā)明的范圍中試圖包含在和權(quán)利要求范圍等同的含義與 范圍內(nèi)的所有的變更。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)燒成爐，具有發(fā)熱單元，設(shè)置在內(nèi)設(shè)傳送路線的爐內(nèi)；隔焰爐板，設(shè)置在所述爐內(nèi)的所述傳送路線和所述發(fā)熱單元之間；限制單元，向所述爐內(nèi)通入外氣，限制沿著所述傳送路線的傳送方向的加熱氣體的流動(dòng)；溫度檢測(cè)單元，配置在所述爐內(nèi)的比所述隔焰爐板更靠近傳送路線側(cè)；和溫度控制單元，根據(jù)所述溫度檢測(cè)單元的檢測(cè)溫度來(lái)控制所述發(fā)熱單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的連續(xù)燒成爐，其中，沿著與所述傳送路線的傳送方向正交的方向排列多個(gè)所述溫度檢 測(cè)單元和多個(gè)所述發(fā)熱單元，由所述溫度控制單元根據(jù)特定的所述溫度檢測(cè)單元的檢測(cè)溫度來(lái) 控制所述發(fā)熱單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)燒成爐，其中，所述限制單元是借 助設(shè)置在爐壁上的貫通孔向所述爐內(nèi)通入外氣的單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的連續(xù)燒成爐，其中， 所述傳送路線包含排列在傳送方向的滾柱爐膛而構(gòu)成， 所述貫通孔是和設(shè)置在爐外的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的所述滾柱爐膛的旋轉(zhuǎn)軸的插通孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在使?fàn)t內(nèi)的氣氛溫度保持穩(wěn)定的同時(shí)，提高了控制響應(yīng)性的連續(xù)燒成爐。連續(xù)燒成爐(10)具有加熱器(13)、熱電偶(19)、隔焰爐板(16)、貫通孔(20)和控制器(21)。加熱器(13)沿著正交方向Y排列，設(shè)置在內(nèi)設(shè)滾柱(15)的爐內(nèi)，該滾柱(15)成為傳送路線。隔焰爐板(16)設(shè)置在爐內(nèi)的滾柱(15)和加熱器(13)之間。貫通孔(20)向爐內(nèi)通入外氣，限制沿著傳送路線的傳送方向的加熱氣體的流動(dòng)。熱電偶(19)沿著正交方向Y排列，配置在爐內(nèi)的比隔焰爐板(16)更靠近滾柱(15)側(cè)?？刂破?21)根據(jù)熱電偶(19)的檢測(cè)溫度來(lái)控制加熱器(13)。
文檔編號(hào)F27B9/36GK101319849SQ200710148740
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2007年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月4日
發(fā)明者浦西芳和 申請(qǐng)人:光洋熱系統(tǒng)株式會(huì)社