CN1845816A - 蜂窝状成型体的干燥方法及干燥装置 - Google Patents

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Abstract

一种蜂窝状成型体的干燥方法,其在将湿度保持为30-65%、温度保持为75-130℃的状态下,通过高频加热未干燥蜂窝状成型体(41)以最终将未干燥蜂窝状成型体(41)中所含有的水中的50-99质量%蒸发,在未干燥蜂窝状成型体(41)中增大从其外部的水的蒸发量,减小从未干燥蜂窝状成型体(41)的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小未干燥蜂窝状成型体(41)的内部及外部的干燥程度的差异,从而得到抑制了隔壁变形的干燥蜂窝状成型体(42)。本发明提供了在使蜂窝状成型体干燥时可抑制蜂窝状成型体的隔壁变形的发生的蜂窝状成型体干燥方法。

Description

蜂窝状成型体的干燥方法及干燥装置
技术领域
本发明涉及蜂窝状成型体的干燥方法及干燥装置,更具体说,涉及在干燥蜂窝状成型体时可抑制在蜂窝状成型体上产生的隔壁的扭歪等变形的蜂窝状成型体的干燥方法及干燥装置。
背景技术
在制造以陶瓷为主要成分的蜂窝状成型体的情况下,作为通常使用的制造方法,有将含有所定的陶瓷原料及水的原料组成物通过挤压成型等来形成具有成为由隔壁划分的流体的流路的多个隔室的蜂窝状构造的成型体(蜂窝状成型体),干燥该蜂窝状成型体,然后烧制已干燥蜂窝状成型体而成为陶瓷制的蜂窝状成型体的方法。
在上述陶瓷制的蜂窝状成型体的制造工序中,作为构造蜂窝状成型体的方法,有通过热风进行干燥或通过电磁波产生的高频加热进行干燥的方法。其中,由电磁波进行干燥是通过将可加热水的高频段的电磁波(高频)照射到蜂窝状成型体上而加热水并使水蒸发以干燥蜂窝状成型体的方法(例如,参照专利文献1特开2002-283330号公报)。如此使用电磁波来干燥蜂窝状成型体时,与由热风进行干燥的情况相比,可从蜂窝状成型体内部进行干燥。但是,存在外周部比成型体内部难干燥的问题。
再有,如果蜂窝状成型体的隔壁和外壁变薄,则在使用电磁波并由高频加热进行干燥的情况下,由于是外周部比成型体内部难干燥的干燥状态,所以存在产生外周的起皱和凹陷、隔壁的歪扭等的问题。专利文献1中公开的蜂窝状成型体的干燥方法是通过提高由电磁波进行干燥时的蜂窝状成型体周边的湿度来防止外壁破裂等的方法。但是,该方法也存在如果通过为进一步改善外部难干燥的干燥状态而使蜂窝状成型体的隔壁和外壁变薄且隔室的开口率变大而使得蜂窝状成型体的强度下降,则出现难以防止外周的起褶和凹陷、隔壁的歪扭等的出现的问题。
在用电磁波(高频)干燥蜂窝状成型体的情况下,通常,如果蜂窝状成型体为圆柱形,则成型体内部比外周壁附近(外部)干燥快。如果用电磁波进行干燥,则与热风干燥等导热干燥不同,蜂窝状成型体快速加热且蒸发时在成型体温度大体为100℃时成为平衡状态。因此,在只施以高频加热的情况下,由于通常干燥装置内温度比被干燥体温度低,所以与干燥装置内气体接触且离外周壁部近的部分放出热从而使温度下降,因而水难以蒸发。这里,为均匀地干燥整体,通过在干燥蜂窝状成型体时使干燥装置内的温度接近被干燥体温度且某种程度地降低湿度,使得外周壁也需要成为易于干燥的状态。再有,通过向外周壁吹热风,在局部加热外周壁部的同时,需要吹散了滞留于外周壁周边的水蒸气以进一步降低外周壁周边的局部湿度。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的,其目的是提供在干燥蜂窝状成型体时可抑制在蜂窝状成型体上产生隔壁的歪扭等变形的蜂窝状成型体的干燥方法及干燥装置。
为实现上述目的,本发明提供以下的蜂窝状成型体的干燥方法及干燥装置。
(1),一种蜂窝状成型体的干燥方法(本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第一方式),其在加湿及加温气氛的干燥空间内向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)照射电磁波,通过高频加热来将水从上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部蒸发以干燥上述未干燥蜂窝状成型体,从而得到干燥蜂窝状成型体,其特征在于,在将上述干燥空间内的上述加湿及加温气氛通过向上述干燥空间内流入水蒸气的操作及强制排气的操作而保持在30-65%的低湿度范围和75-130℃的温度范围内的状态下,照射电磁波来高频加热以最终将上述未干燥蜂窝状成型体中所含有的水中的50-99质量%蒸发,在上述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量,通过在减小从上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制了内部及外部的干燥程度的差异所引起的上述隔壁的变形的干燥蜂窝状成型体。
(2),根据(1)所述的蜂窝状成型体的干燥方法,在通过上述高频加热来干燥上述蜂窝状成型体后,通过向上述蜂窝状成型体吹热风而进一步干燥。
(3),根据(2)所述的蜂窝状成型体的干燥方法,上述热风的温度是100-130℃。
(4),根据(1)-(3)所述的蜂窝状成型体的干燥方法,上述电磁波的频率是900-10000MHz。
(5),根据(1)-(4)所述的蜂窝状成型体的干燥方法,上述蜂窝状成型体的上述隔室的开口率是80%或其以上,且上述隔壁的厚度是0.18mm或其以下。
(6),一种蜂窝状成型体的干燥方法(本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第二方式),其在加湿及加温气氛的干燥空间内向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)照射电磁波,通过高频加热来将水从上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部蒸发以干燥上述未干燥蜂窝状成型体,从而得到干燥蜂窝状成型体,其特征在于,在将上述干燥空间内的上述加湿及加温气氛保持在30-65%的低湿度范围和75-130℃的温度范围内的状态下,在照射电磁波来高频加热以最终将上述未干燥蜂窝状成型体中所含有的水中的50-99质量%蒸发的同时,向上述干燥空间内吹热风并使热风吹到上述未干燥蜂窝状成型体上,在上述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量,通过在减小从上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制了内部及外部的干燥程度的差异所引起的上述隔壁的变形的干燥蜂窝状成型体。
(7),根据(6)所述的蜂窝状成型体的干燥方法,吹到上述干燥空间内的上述热风的风速是0.5-10m/秒,风量是3-60m3/秒。
(8),根据(6)或(7)所述的蜂窝状成型体的干燥方法,吹到上述干燥空间内的上述热风的温度是80-135℃。
(9),根据(6)-(8)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,吹到上述干燥空间内的上述热风的湿度是20%或其以下。
(10),根据(6)-(9)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,在将上述未干燥蜂窝状成型体以其中心轴为中心进行自转的同时在上述干燥空间内干燥未干燥蜂窝状成型体。
(11),根据(6)-(10)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,除了向上述干燥空间内吹热风外,还从预定距离向上述未干燥蜂窝状成型体吹热风(第二热风)以干燥上述未干燥蜂窝状成型体。
(12),根据(11)所述的蜂窝状成型体的干燥方法,吹到上述未干燥蜂窝状成型体的外周壁的上述第二热风的风速是0.5-10m/秒。
(13),根据(11)或(12)所述的蜂窝状成型体的干燥方法,吹到上述未干燥蜂窝状成型体的外周壁的上述第二热风的温度是80-135℃。
(14),根据(11)所述的蜂窝状成型体干燥方法,吹到上述未干燥蜂窝状成型体的外周壁的上述第二热风的湿度是20%或其以下。
(15),根据(6)-(14)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,通过向上述干燥空间内吹上述热风的操作及对上述干燥空间内进行强制排气的操作来控制上述干燥空间内的湿度及温度。
(16),根据(6)-(15)中任一项所述的蜂窝状成型体干燥方法,在通过上述高频加热干燥上述蜂窝状成型体后,通过向上述蜂窝状成型体吹热风(后干燥用热风)来进一步干燥。
(17),根据(16)所述的蜂窝状成型体的干燥方法,上述后干燥用热风的温度是100-130℃。
(18),根据(6)-(17)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,上述电磁波的频率是900-10000MHz。
(19),根据(6)-(18)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,上述蜂窝状成型体的上述隔室的开口率是80%或其以上,上述隔壁的厚度是0.18mm或其以下。
(20),一种蜂窝状成型体的干燥装置(本发明的蜂窝状成型体干燥装置的第一方式),其在向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)照射电磁波,通过高频加热来将水从上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部蒸发以干燥上述未干燥蜂窝状成型体,从而可得到干燥蜂窝状成型体,其特征在于,具备:具有将上述未干燥蜂窝状成型体容纳于加湿及加温气氛中的干燥空间的干燥室、产生向容纳于上述干燥室中的未干燥蜂窝状成型体进行照射以最终将上述未干燥蜂窝状成型体中所含有的水中的50-99质量%蒸发的上述电磁波的电磁波产生器、具有将上述干燥空间内的上述加湿及加热气氛保持为30-65%的低湿度范围及75-130℃的温度范围的水蒸气流入机构及强制排出机构的气氛控制单元,通过向容纳于由上述气氛控制单元来控制上述湿度及温度气体的上述干燥室内的上述未干燥蜂窝状成型体照射来自上述电磁波产生器的电磁波,及在上述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量,通过在减小从上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制了内部及外部的干燥程度的差异所引起的上述隔壁的变形的干燥蜂窝状成型体。
(21),根据(20)所述的蜂窝状成型体的干燥装置,上述干燥室具有覆盖其周围的隔热材料。
(22),根据(20)或(21)所述的蜂窝状成型体的干燥装置,上述电磁波的频率是900-10000MHz。
(23),根据(20)-(22)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,还具备热风干燥室和产生上述热风的热风产生器,其中,热风干燥室具有容纳在上述干燥室所具有的上述干燥空间中干燥的上述蜂窝状成型体的热风干燥空间,通过在上述热风干燥空间内向上述蜂窝状成型体吹热风来进一步干燥上述蜂窝状成型体。
(24),根据(23)所述的蜂窝状成型体的干燥装置,上述热风的温度是100-130℃。
(25),根据(20)-(24)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,上述蜂窝状成型体的上述隔室的开口率是80%或其以上,上述隔壁的厚度是0.18mm或其以下。
(26),一种蜂窝状成型体的干燥装置(本发明的蜂窝状成型体干燥装置的第二方式),其在向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)照射电磁波,通过高频加热来将水从上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部蒸发以干燥上述未干燥蜂窝状成型体,从而可得到干燥蜂窝状成型体,其特征在于,具备:具有将上述未干燥蜂窝状成型体容纳于加湿及加温气氛中的干燥空间的干燥室、产生向容纳于上述干燥室中的未干燥蜂窝状成型体照射的电磁波并高频加热上述未干燥蜂窝状成型体的电磁波产生器、向上述干燥空间内吹热风以除了用上述电磁波产生器进行的上述高频加热之外在上述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量并将上述蜂窝状成型体中所含有的水最终蒸发其50-99质量%且将上述干燥空间内的上述加湿及加温气氛保持为30-65%的低湿度及75-130℃的温度范围内的吹热风单元,在向容纳于由上述吹热风单元来控制上述湿度及温度气氛的上述干燥室内的上述未干燥蜂窝状成型体照射来自上述电磁波产生器的电磁波的同时吹出由上述吹热风单元吹来的上述热风,及增大从外部的水的蒸发量,通过在减小从上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制了内部及外部的干燥程度的差异所引起的上述隔壁的变形的干燥蜂窝状成型体。
(27),根据(26)所述的蜂窝状成型体的干燥装置,上述吹热风单元具有热风产生器和可将在热风产生器中产生的上述热风导入到上述干燥空间内的热风导入部。
(28),根据(26)或(27)所述的蜂窝状成型体的干燥装置,由上述吹热风单元吹出的上述热风的风速是0.5-10m/秒,风量是3-60m3/秒。
(29),根据(26)-(28)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,由上述吹热风单元吹出的上述热风的温度是80-135℃。
(30),根据(26)-(29)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,由上述吹热风单元吹出的上述热风的湿度是20%或其以下。
(31),根据(26)-(30)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,还具备从预定距离向容纳于上述干燥室中的上述未干燥蜂窝状成型体的外周壁再吹热风(第二热风)并加热上述未干燥蜂窝状成型体的吹热风器。
(32),根据(31)所述的蜂窝状成型体的干燥装置,上述吹热风器具有用于吹出上述第二热风的第二吹热风部,上述第二吹热风部形成为从在上述未干燥蜂窝状成型体的中心轴上相互垂直的相对两方向分别向上述外周壁吹上述第二热风,且从两个方向向上述外壁吹上述第二热风以夹持上述未干燥蜂窝状成型体的上述外周壁。
(33),根据(31)或(32)所述的蜂窝状成型体的干燥装置,从上述吹热风器吹出到上述未干燥蜂窝状成型体的上述外周壁的上述第二热风的风速是0.5-10m/秒。
(34),根据(31)-(33)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,从上述吹热风器吹出到上述未干燥蜂窝状成型体的上述外周壁的上述第二热风的温度是80-135℃。
(35),根据(31)-(34)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,从上述吹热风器吹出到上述未干燥蜂窝状成型体的上述外周壁的上述第二热风的湿度是20%或其以下。
(36),根据(26)-(35)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,还具有载物台,载物台具有通过使在其上面装载的上述未干燥蜂窝状成型体以其中心轴为中心自转而可大体同轴地自转的载物部和可自由转动地支撑上述载物部的基部,在将上述未干燥蜂窝状成型体在上述干燥室内干燥时,将上述未干燥蜂窝状成型体装载于上述载物台的上述载物部,并将上述未干燥蜂窝状成型体与上述载物台一同搬入到上述干燥室内,通过使上述载物部自转而使上述未干燥蜂窝状成型体自转的同时干燥上述未干燥蜂窝状成型体以成为上述干燥蜂窝状成型体,最后将上述干燥蜂窝状成型体与上述载物台一同从上述干燥室搬出。
(37),根据(36)所述的蜂窝状成型体的干燥装置,构成上述载物台的载物部具有以上述中心轴为中心转动的小齿轮,在上述干燥室内,还具有将装载于上述载物台上的上述未干燥蜂窝状成型体装载于其上并搬入到上述干燥装置内且在移动上述未干燥蜂窝状成型体的同时干燥上述未干燥蜂窝状成型体并在形成干燥蜂窝状成型体后将上述干燥蜂窝状成型体搬出上述干燥室的传送带、以及在朝向上述载物台侧的一面上沿上述传送带形成凹凸形状(齿条部凹凸)的棒状齿条部,棒状齿条部沿上述传送带平行地设置且在将装载了上述未干燥蜂窝状成型体的上述载物台移动装载于上述传送带上时与上述载物部所具有的小齿轮部啮合,在将放置于上述载物台上的上述未干燥蜂窝状成型体装载于上述传送带上并在上述干燥室内移动时,通过在上述载物部所具有的上述小齿轮与上述齿条部凹凸啮合的同时上述载物台移动,可使上述载物部以其中心轴为中心自转,从而在使放置于上述载物台上的上述未干燥蜂窝状成型体大体同轴地自转的同时在上述干燥装置内移动。
(38),根据(26)-(37)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,上述干燥室具有覆盖其周围的隔热材料。
(39),根据(26)-(38)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,上述电磁波的频率是900-10000MHz。
(40),根据(26)-(39)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,还具备后干燥室和产生上述后干燥用热风的后干燥用热风产生器,其中,该后干燥室具有容纳在上述干燥室所具有的上述干燥空间中干燥的上述蜂窝状成型体的后干燥空间,并通过在上述热风干燥空间内向上述蜂窝状成型体吹热风(后干燥用热风)来进一步干燥上述蜂窝状成型体。
(41),根据(40)所述的蜂窝状成型体的干燥装置,在上述后干燥用热风产生器中产生的上述后干燥用热风的温度是100-130℃。
(42),根据(26)-(41)中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,上述蜂窝状成型体的上述隔室的开口率是80%或其以上,上述隔壁的厚度是0.18mm或其以下。
根据本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第一方式,通过将由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成的未干燥蜂窝状成型体在由水蒸气的流入及内部气体的强制排气所进行的气氛控制而使湿度为30-65%的低湿度范围及温度为75-130℃范围的预定空间内照射电磁波并高频加热,由于将相对于蜂窝状成型体中所含有的水量的50-99质量%的水蒸发并干燥,通过在上述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热通过上述预定加湿及加温气氛而增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量并减小从上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的干燥程度的差异,可抑制内部及外部的干燥程度的差异所引起的隔壁变形。
根据本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第二方式,通过在将由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成的未干燥蜂窝状成型体在湿度为30-65%的低湿度范围及温度为75-130℃范围的预定空间内照射电磁波并高频加热的同时向上述预定空间内吹热风,由于将相对于蜂窝状成型体中所含有的水量的50-99质量%的水蒸发并干燥,通过在上述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热通过上述预定加湿及加温气氛还有吹热风而增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量并减小从未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的干燥程度的差异,可抑制内部及外部的干燥程度的差异所引起的隔壁变形。
根据本发明的蜂窝状成型体干燥装置的第一方式,通过进行水蒸气流入及内部气氛强制排出的气氛控制单元,使干燥室的干燥空间保持为30-65%的低湿度范围及75-130℃的温度范围的状态下照射电磁波产生器产生的电磁波并高频加热以最终将干燥空间状容纳的未干燥蜂窝状成型体所含有的水的50-99质量%蒸发,由于干燥未干燥蜂窝状成型体,在上述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热,通过上述预定加湿及加温气氛而增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量并减小从上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,可得到抑制了内部及外部的干燥程度的差异所引起的隔壁变形的干燥蜂窝状成型体。
根据本发明的蜂窝状成型体干燥装置的第二方式,通过在由吹热风单元使干燥室的干燥空间保持为30-65%的低湿度范围及75-130℃的温度范围的状态下照射电磁波产生器产生的电磁波并高频加热且将吹热风单元所产生的热风吹到未干燥蜂窝状成型体上以最终将干燥空间容纳的未干燥蜂窝状成型体所含有的水的50-99质量%蒸发,由于干燥未干燥蜂窝状成型体,通过在上述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热通过上述预定加湿及加温气氛还有吹热风而增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量并减小从上述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制了内部及外部的干燥程度的差异所引起的隔壁变形的干燥蜂窝状成型体。
附图说明
图1是示意地表示本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第一形态的实施方式中所使用的蜂窝状成型体干燥装置的剖视图。
图2是图1中A-A’线的剖视图。
图3是示意地表示本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第二形态的实施方式中所使用的蜂窝状成型体干燥装置的剖视图。
图4是图3中AA-AA’线的剖视图。
图5是示意地表示放置未干燥蜂窝状成型体的载物台的载物部通过齿条部转动的状态的俯视图。
图6是示意地表示在未干燥蜂窝状成型体自转的同时吹热风的状态的俯视图。
图7是示意地表示本发明的蜂窝状成型体干燥装置的第一形态的实施方式的剖视图。
图8是图7中B-B’线的剖视图。
图9是示意地表示本发明的蜂窝状成型体干燥装置的第二形态的实施方式的剖视图。
图10是图9中BB-BB’线的剖视图。
图11是示意地表示放置未干燥蜂窝状成型体的载物台的载物部通过齿条部转动的状态的俯视图。
图12是示意地表示在未干燥蜂窝状成型体自转的同时吹热风的状态的俯视图。
图中:
1,51,101,151-干燥室        2,52,102,152-干燥空间
3,53,103,153-电磁波产生器  4,54-水蒸气流入机构
5,55-强制排气机构            105,155-热风导入部
6,56-气氛控制单元            106,156-吹热风单元
11,61,111,161-强制排气用通风机
12,62,112,162-强制排气用风道
113,163-强制排气机构          21,71,121,171-传送带
23,73,123,173-顶板部        24,74,124,174-外框部
25,75,125,175-屋顶部        26,76,126,176-侧面部
127,177-齿条部                128,178-吹热风器
129,179-齿条部凹凸            31,81-热风干燥部
131,181-后干燥室              32,82-热风产生器
132,182-后干燥用热风产生器    33,83,133,183-吹热风用配管
34,84,134,184-吹热风用喷嘴
35,85,135,185-热风排气用管道
36,86,136,186-预热用配管    37,87-热风干燥空间
137,187-后干燥空间
41,91,141,191-未干燥蜂窝状成型体
42,92,142,192-干燥蜂窝状成型体
43,93-干燥中的蜂窝状成型体    44,94,144,194-外周壁
45,95,145,195-上端部        146,196-基部
147,197-载物部                148,198-载物台
149,199-小齿轮部              100,200,300,400-干燥装置
D,E,DD,EE-蜂窝状成型体的前进方向
H,h-第二热风                 R,S-自转方向
具体实施方式
下面将参照附图来具体说明本发明的优选方式(下称“实施方式”),但是,本发明并不局限于以下的实施方式,本领域技术人员在不脱离本发明范围的情况下可进行多种变更、修正和改良。此外,在各附图中,相同标记表示相同构成要素。
下面将参照附图来具体说明本发明的优选方式(下称“实施方式”),但是,本发明并不局限于以下的实施方式,本领域技术人员在不脱离本发明范围的情况下可进行多种变更、修正和改良。此外,在各附图中,相同标记表示相同构成要素。
图1是示意地表示本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第一形态的实施方式中所使用的蜂窝状成型体干燥装置的剖视图。
本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第一形态的实施方式可使用图1所示的蜂窝状成型体干燥装置100(下简称为“干燥装置100”)来实施。但是,本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第一形态的实施方式中所使用的干燥装置并不限定于图1所示的干燥装置100。
图1所示的干燥装置100是在向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)41照射电磁波,通过高频加热来将水从未干燥蜂窝状成型体41的内部及外部蒸发以干燥未干燥蜂窝状成型体41,从而可得到干燥蜂窝状成型体41的蜂窝状成型体干燥装置100。这里,例如,如果蜂窝状成型体41是圆柱形,则未干燥蜂窝状成型体41的外部是指圆柱的外周壁附近。其范围是在圆柱截面中离圆柱最外周约20mm的范围。未干燥蜂窝状成型体41的内部是指从未干燥蜂窝状成型体41除去上述外部的部分,包括中心轴的内侧部分。此外,即使在未干燥蜂窝状成型体41不是圆柱形而是其它形状的情况下,其中心轴附近或中心附近也是内部,外周附近或外表面附近也是外部。而且,其范围是,外部的情况下是离外周(外表面)约20mm范围。内部的情况下是从未干燥蜂窝状成型体41除去上述外部的部分。
干燥装置100在筒状外框部24内具备:具有将未干燥蜂窝状成型体41容纳于加湿及加温气氛中的干燥空间2的干燥室1、产生向容纳于干燥室1中的未干燥蜂窝状成型体41进行照射以最终将未干燥蜂窝状成型体41中所含有的水中的50-99质量%蒸发的电磁波的电磁波产生器3、具有可将干燥室1的加湿及加热气氛保持为30-65%的低湿度范围及75-130℃的温度范围的水蒸气流入机构4及强制排出机构5的气氛控制单元6。
构成干燥装置100的外框部24形成为筒状,将筒的中心轴方向大体水平地配置,形成为从其一侧端部运入未干燥蜂窝状成型体41,从另一侧端部运出干燥蜂窝状成型体42。而且,外框部24上大体水平地形成有顶板部23以在与其屋顶部25之间形成空间,并由顶板部23将外框部24分隔成两个空间。干燥室1形成为筒状,配设于外框部24上形成的屋顶部25的下侧(垂直方向下侧),筒的中心轴方向朝向与外框部24的中心轴方向大体相同的方向。干燥装置100为在将未干燥蜂窝状成型体41连续运入到内部使其干燥后,作为干燥蜂窝状成型体42连续地运出到外部,配置了从外框部24的一侧端部(入口侧端部)通过干燥室1的筒内部延伸到外框部24的另一侧端部(出口侧端部)的传送带21。作为传送带21,可使用皮带传送带和滚轮传送带等,没有特别限定。
本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法通过使用此类干燥装置100及通过在加湿及加温气氛的干燥空间2内向未干燥蜂窝状成型体41照射电磁波并高频加热,可从未干燥蜂窝状成型体41内部及外部蒸发水并干燥未干燥蜂窝状成型体41从而得到干燥蜂窝状成型体42。
而且,本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法,通过在使干燥空间2内的加湿及加温气氛由气氛控制单元6保持为30-65%的低湿度范围及75-130℃的温度范围的状态下,再照射来自电磁波产生器3的电磁波并高频加热以最终将未干燥蜂窝状成型体41中所含有的水的50-99质量%的水蒸发,且在上述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热通过上述预定加湿及加温气氛而增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量并减小从上述未干燥蜂窝状成型体41的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小上述未干燥蜂窝状成型体41的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制内部及外部的干燥程度的差异所引起的隔壁变形的干燥蜂窝状成型体。
干燥程度的差异所引起的隔壁变形是由于在干燥未干燥蜂窝状成型体41时隔壁收缩,如果蜂窝状成型体的每个部分的干燥程度不同则每个该部分的隔壁收缩程度不同,从而在该收缩程度不同的部分间产生歪斜。这样,产生了隔壁的歪扭等变形。而且,根据本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法,可防止此类隔壁变形。称为隔壁变形的情况包括隔壁歪扭、起皱、在位于最外周的外周壁上产生起皱、凹陷的情况等。
如果干燥空间2内的湿度低于30%,则未干燥蜂窝状成型体41的外周壁44(参照图2)干燥过快,存在外周壁44产生裂纹的问题。此外,如果湿度大于65%,则由于未干燥蜂窝状成型体41在其干燥初期时水的蒸发量为外部比内部少,所以发生内部与外部的干燥程度不同而产生隔壁的起皱等变形,且由于湿度高,所以使其内部与外部的干燥程度的不同更大,从而存在使隔壁变形的问题。这里,外周壁的裂纹是指相对于外周壁厚度方向20%或其以上深度的龟裂。再有,由于湿度高,未干燥蜂窝状成型体相对于注入的电磁波的能量存在水的蒸发量少的问题。干燥空间2的湿度较理想的是30-50%。
如果干燥空间2内的温度低于75℃,则未干燥蜂窝状成型体41难以干燥,且存在外周壁上发生起皱的问题。此外,如果温度高于130℃,则未干燥蜂窝状成型体41中所含有的水以外的有机粘合剂等蒸发,存在未干燥蜂窝状成型体41的隔壁变形的问题和有机粘合剂等可能燃烧的问题。干燥空间2内的温度较理想的是90-110℃。在温度为75-90℃的范围内,虽然品质上没问题,但是有时蜂窝状成型体的内部和外部的水分含量差为不满10质量%的范围,且由于干燥效率下降,所以有必要延长干燥时间。
如果未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率小于50质量%,则蜂窝状成型体的收缩不结束,然后,通过进一步蒸发水而使蜂窝状成型体进一步不均匀收缩,所以存在蜂窝状成型体的隔壁变形的问题。如果未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率大于90质量%,则存在蜂窝状成型体处于局部过于干燥状态,且产生粘合剂燃烧所引起的烧焦的问题。这里,未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率是用已蒸发的水的质量除以未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的质量并乘以100倍的值。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,当用干燥装置100来干燥未干燥蜂窝状成型体41时,首先,从外框部24的一侧端部运入未干燥蜂窝状成型体41并装载于传送带21上,通过驱动传送带21使未干燥蜂窝状成型体41沿蜂窝状成型体的前进方向D移动,并通过传送带21从干燥室1的一侧端部运入到干燥室1内。未干燥蜂窝状成型体41在干燥室1内作为干燥中的蜂窝状成型体43由传送带21移动的同时,在通过气氛控制单元6来控制预定的湿度及温度气氛的干燥空间2内,通过照射由电磁波产生器3产生的电磁波进行的高频加热来干燥而成为干燥蜂窝状成型体42。然后,将干燥蜂窝状成型体42从干燥室1的另一侧端部运出并运入热风干燥室31。干燥蜂窝状成型体42通过传送带21而在热风干燥室31内边吹热风以进一步干燥边移动,并被运出到热风干燥室31的外部,从而运出到干燥装置100的外部。
如图1所示,干燥装置100为将干燥室1内的干燥空间2控制为预定湿度及温度而具备气氛控制单元6。气氛控制单元6由用于使水蒸气流入到干燥室1内的水蒸气流入机构4及用于从干燥室1内排气的强制排气机构5构成。水蒸气流入机构4是可从其前端部分的喷嘴放出水蒸气的配管,前端部分插入到干燥室1内。水蒸气由例如水蒸气产生装置(未图示)等产生,并可通过配管输送而使用。此外,强制排气机构5的与强制排气用通风机11连接的配管分为两条,其一条的前端部分插入到干燥室1的一个端部附近,另一条的前端部分插入到干燥室1的另一端部附近。干燥室1内的气体根据需要通过这些配管由强制排气用通风机11排出到外部。
从水蒸气流入机构4流入到干燥室1内的水蒸气的温度理想的是100-120℃。此外,虽然流入到干燥室1内的水蒸气量及通过强制排气用通风机11从干燥室1排出到外部的排气量由干燥室1的体积和容纳于干燥室1内的蜂窝状成型体的大小、数量等来适当决定,但是在例如约7m3的干燥室1的情况下,水蒸气量理想的是90-120kg/Hr,排气量理想的是20-50m3/min。
如图1所示,干燥室1的顶板部23上在沿外框部24中心轴的大体等距离的10个地点设有电磁波产生器3。而且,如图2所示,各区域设有总计四个的电磁波产生器3,在顶板部23上两个、在侧面部26各一个,在干燥室1内总共设有四十个电磁波产生器3。图2是图1中A-A’线剖视图。这样,在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,理想的是从干燥中的蜂窝状成型体43的外周壁44侧和上端部45侧分别照射电磁波,电磁波变得易于在蜂窝状成型体内部更均匀照射且对蜂窝状成型体更均匀地高频加热。电磁波产生器3的地点及数量并不限于此,在各区域,可将一个电磁波产生器3配置于任一地点,也可将五个以上的电磁波产生器3配置于任一地点。此外,配置电磁波产生器3的区域数并不限于十个,可根据干燥室1的长度等适当决定。在干燥室1周围配置隔热材料,干燥室1理想的是通过该材料进行保温。再有,理想的是在外框部24的周围也设有隔热材料。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,用于干燥的电磁波的频率理想的是900-10000MHz,更理想的是2000-10000MHz。如果小于900MHz,则由于难以对水高频加热所以难以干燥蜂窝状成型体。再有,如果大于2000MHz,则可更高效地对水高频加热。此外,虽然电磁波产生器3可如图2所示般配置于干燥室1内,但也可配置于干燥室1外部并将电磁波产生器3产生的电磁波通过导波管引导而从干燥室1的预定位置导入到干燥室1内以照射干燥中的蜂窝状成型体43。
此外,虽然照射到蜂窝状成型体上的电磁波的能量根据干燥室1的体积和容纳于干燥室1内的蜂窝状成型体的大小、数量等来适当确定,但是在例如约7m3干燥室1的情况下,理想的是总计150-300kW。如果小于150kW,则蜂窝状成型体有时没干燥到预定的干燥状态,如果大于300kW,则水从蜂窝状成型体的蒸发速度变快,即使进行干燥空间内的加温和加湿也难以减少蜂窝状成型体的内部和外部的干燥状态的差异。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,如上所述,理想的是通过电磁波的照射来干燥未干燥蜂窝状成型体并在形成干燥蜂窝状成型体后用向干燥蜂窝状成型体吹热风来进一步干燥。这样,可使残留水分为0.5%以下。如图1所示,在向干燥蜂窝状成型体吹热风来进一步干燥的情况下,理想的是将干燥蜂窝状成型体42通过传送带21运入到具有在外框部24的出口侧端部附近形成的热风干燥空间37的热风干燥室31中,并将从在热风干燥室31的下部所设的吹热风用喷嘴34吹出的热风从干燥蜂窝状成型体42下端部侧吹向上端部侧。从吹热风用喷嘴34吹到热风干燥室31内的热风从在热风干燥室31上部(在顶板部23和屋顶部25之间形成的空间)设置的热风排气用管道35排出到外部。上述热风的温度理想的是100-130℃。如果低于100℃,则有时难以将干燥蜂窝状成型体干燥,如果高于130℃,则未干燥蜂窝状成型体41中所含有的水以外的有机粘合剂等蒸发,存在未干燥蜂窝状成型体41的隔壁变形的问题及有机粘合剂等燃烧的问题。
此外,吹热风用喷嘴34形成为由吹热风用配管33连接到热风产生器32上,由热风产生器32产生的热风在吹热风用配管33内移动并从吹热风用喷嘴34吹出。作为热风产生器32,虽然只要能输出预定温度和风量则没有特别限定,但可使用例如由使用高温水蒸气和电热器等的加热器和吹风机构成并将吹风机产生的风用加热器加热以成为热风的设备。由热风产生器32产生的热风可用于由电磁波干燥未干燥蜂窝状成型体时的干燥开始时预加热(预热)完全没有加热的干燥室1。在图1中,形成为热风通过连接到热风产生器32上的预热用配管36流入到干燥室1内。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,可适宜干燥陶瓷制的开口率80%或其以上且隔壁厚度0.18mm或其以下的蜂窝状成型体。这里,开口率是指在以垂直于中心轴的平面剖开蜂窝状成型体时的截面中相当于隔室通孔的部分的面积的总和与上述截面的总截面面积的比率。
虽然在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中使用的干燥装置是连续地干燥蜂窝状成型体的装置,但也可以是成批式。成批式的干燥装置是例如将预定数量的未干燥蜂窝状成型体容纳于该干燥装置内部,然后开始电磁波的照射并在将蜂窝状成型体干燥后停止电磁波的照射,取出干燥蜂窝状成型体,然后,重新容纳预定数量的未干燥蜂窝状成型体再开始电磁波照射的方式的干燥装置。
图3是示意本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第二形态的实施方式中所使用的蜂窝状成型体干燥装置的剖视图。
本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第二形态的实施方式可使用图3所示的蜂窝状成型体干燥装置200(下简称“干燥装置200”)来实施。但是,本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第二形态的实施方式中使用的干燥装置并不限于干燥装置200。
图3所示的干燥装置200是在向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分出多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)141照射电磁波,通过高频加热来将水从未干燥蜂窝状成型体141的内部及外部蒸发以干燥未干燥蜂窝状成型体141,从而可得到干燥蜂窝状成型体142的干燥装置200。这里,例如,如果蜂窝状成型体141是圆柱形,则未干燥蜂窝状成型体141的外部是指圆柱的外周壁附近。其范围是在圆柱截面中离圆柱最外周约20mm的范围。未干燥蜂窝状成型体141的内部是从未干燥蜂窝状成型体141除去上述外部的部分,指包括中心轴的内侧部分。此外,即使在未干燥蜂窝状成型体141不是圆柱形而是其它形状的情况下,其中心轴附近或中心附近也是内部,外周附近或外表面附近也是外部。而且,其范围是,外部的情况下是离外周(外表面)约20mm范围。内部的情况下是从未干燥蜂窝状成型体141除去上述外部的部分。
干燥装置200在筒状外框部124内具备:具有将未干燥蜂窝状成型体141容纳于加湿及加温气氛中的干燥空间102的干燥室101;产生向容纳于干燥室101中的未干燥蜂窝状成型体141进行照射的电磁波来高频加热未干燥蜂窝状成型体141的电磁波产生器103;将干燥室101的加湿及加热气氛保持为30-65%的低湿度范围及75-130℃的温度范围的同时,除由电磁波产生器103进行的高频加热外还向干燥空间内吹热风以在未干燥蜂窝状成型体141中只用高频加热来增加从水的蒸发比内部少的外部的水的蒸发量,最终将未干燥蜂窝状成型体141中所含有的水中的50-99质量%蒸发的气氛控制单元106;向容纳于干燥室101中的未干燥蜂窝状成型体141外周壁吹热风来加热的吹热风器128。
构成干燥装置200的外框部124形成为筒状,且将筒的中心轴方向大体水平地配置,并形成为从其一侧端部运入未干燥蜂窝状成型体141,从另一侧端部运出干燥蜂窝状成型体142。而且,外框部124上大体水平地形成有顶板部123以在与其屋顶部125之间形成空间,并由顶板部123将外框部124分隔成两个空间。干燥室101形成为筒状,配设于外框部124上形成的屋顶部125的下侧(垂直方向下侧),筒的中心轴方向朝向与外框部124的中心轴方向大体相同的方向。
干燥装置200为在将未干燥蜂窝状成型体141连续运入到内部并干燥后作为干燥蜂窝状成型体142连续地运出到外部,配置了从外框部124的一侧端部(入口侧端部)通过干燥室101的筒内部延伸到外框部124的另一侧端部(出口侧端部)的传送带121。
在运入干燥室101的未干燥蜂窝状成型体141一侧的端部附近设有吹热风单元106,其具有产生热风的热风产生器104和将在热风产生器104产生的热风导入干燥室101的干燥空间102内并吹出的热风导入部105。而且,由吹热风单元106导入到干燥空间2内并吹出的热风吹到运入干燥空间102内的未干燥蜂窝状成型体141上以干燥未干燥蜂窝状成型体。
在运出干燥室101的未干燥蜂窝状成型体141一侧的端部附近具备了具有强制排气用通风机111及强制排气用风道112的强制排气机构113,形成为通过该强制排气机构113对干燥空间102内进行排气。
在干燥室101内部沿未干燥蜂窝状成型体141的前进方向DD从两侧夹持传送带121地设有吹热风器128。吹热风器128具有用于吹出热风(第二热风)的吹第二热风部(未图示),吹第二热风部(未图示)形成为从垂直于未干燥蜂窝状成型体141中心轴的相对两个方向分别向外周壁144吹第二热风,且夹持未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144地从两个方向向外周壁144吹热风。吹第二热风部理想的是构成为具有多个管状喷嘴(吹热风喷嘴),并从各喷嘴向未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144吹热风。而且,多个吹热风喷嘴较理想的是构成为在其轴向分别朝向水平方向的同时使吹出该第二热风的前端朝向外周壁144侧的状态下,沿未干燥蜂窝状成型体141的中心轴上下方向重叠地排列,从外周壁144的上端部到下端部范围内同时吹第二热风。这时,连接各喷嘴前端的线理想的是与未干燥蜂窝状成型体141的中心轴大体平行。这样,可随着未干燥蜂窝状成型体141的前进而在外周壁144的整体范围内吹第二热风。而且,沿该未干燥蜂窝状成型体141的中心轴而排列的喷嘴的列理想的是沿未干燥蜂窝状成型体141的前进方向DD以各喷嘴列大体互相平行的方式配置多列,随着未干燥蜂窝状成型体141的前进而使从各喷嘴列吹出的第二热风顺次吹到外周壁144上。但是,吹热风喷嘴的排列(列)不必为直线状,也可以是锯齿形或不规则排列形,只要能从外周壁144的上端部到下端部均匀地吹第二热风即可。此外,吹第二热风部不必一定具有吹热风喷嘴,也可以形成为在配管上形成了多个孔并从该孔吹出热风。
本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法通过使用此类干燥装置200及通过在加湿及加温气氛的干燥空间102内向未干燥蜂窝状成型体141吹已吹出的热风及照射电磁波进行高频加热,可从未干燥蜂窝状成型体141内部及外部蒸发水分来干燥未干燥蜂窝状成型体141从而得到干燥蜂窝状成型体142。
而且,本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法,通过在使干燥空间102内的加湿及加温气氛由吹热风单元106保持为30-65%的低湿度范围及75-130℃的温度范围的状态下再照射来自电磁波产生器103的电磁波进行高频加热以最终将未干燥蜂窝状成型体141中所含有的水的50-99质量%的水蒸发,且将上述吹热风单元106所吹出的热风吹到未干燥蜂窝状成型体141上并在上述未干燥蜂窝状成型体141中只用高频加热通过上述预定加湿及加温气氛及将热风吹到未干燥蜂窝状成型体141上而增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量并减小从上述未干燥蜂窝状成型体141的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小上述未干燥蜂窝状成型体141的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制内部及外部的干燥程度的差异所引起的隔壁变形的干燥蜂窝状成型体。而且,除由吹热风单元106吹出的热风之外,还通过向蜂窝状成型体141的外周壁144上从预定距离吹热风(第二热风),可进一步减小未干燥蜂窝状成型体141内部及外部的干燥程度的差异,且可进一步抑制内部及外部的干燥程度差异所引起的隔壁变形。吹到未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144上的第二热风由于进一步促进只用未干燥蜂窝状成型体141的高频加热难以干燥的外部的干燥,接近只用高频加热便很好地干燥的内部的干燥状态,所以理想的是只吹到外周壁144而不吹到未干燥蜂窝状成型体141的上端部和下端部。如果吹到上端部和下端部,则难以减小水从未干燥蜂窝状成型体141内部及外部的蒸发量的差异。
干燥程度的差异所引起的隔壁变形是由于在干燥未干燥蜂窝状成型体141时隔壁收缩,如果蜂窝状成型体的每个部分的干燥程度不同则每个该部分的隔壁收缩程度不同,从而在该收缩程度不同的部分间产生歪斜。这样,产生了隔壁的歪扭等变形。而且,根据本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法,可防止此类隔壁变形。称为隔壁变形的情况包括隔壁歪扭、起皱、在位于最外周的外周壁上产生起皱、凹陷的情况等。
如果干燥空间102内的湿度低于30%,则未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144干燥过快,存在外周壁144产生裂纹的问题。此外,如果湿度大于65%,则由于未干燥蜂窝状成型体141在其干燥初期时水的蒸发量为外部比内部少,所以发生内部与外部的干燥程度不同而产生隔壁的起皱等变形,且由于湿度高,所以使其内部与外部的干燥程度的不同更大,从而存在使隔壁变形的问题。这里,外周壁的裂纹是指相对于外周壁厚度方向20%以上深度的龟裂。再有,由于湿度高,所以存在相对于注入的电磁波的能量的未干燥蜂窝状成型体的水的蒸发量少的问题。干燥空间102的湿度较理想的是30-50%。
如果干燥空间102内的温度低于75℃,则未干燥蜂窝状成型体141难以干燥,且存在外周壁上发生起皱的问题。此外,如果温度高于130℃,则未干燥蜂窝状成型体141中所含有的水以外的有机粘合剂等蒸发,存在未干燥蜂窝状成型体141的隔壁变形的问题和有机粘合剂等可能燃烧的问题。干燥空间102内的温度较理想的是90-110℃。在温度为75-90℃的范围内,虽然品质上没问题,但是有时蜂窝状成型体的内部和外部的水分含量差为不满10质量%的范围,另外存在整体干燥不充分。
如果未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率小于50质量%,则蜂窝状成型体的收缩不结束,然后(干燥装置200中的干燥结束后),通过进一步蒸发水而使蜂窝状成型体进一步不均匀收缩,所以存在蜂窝状成型体的隔壁变形的问题。如果未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率大于99质量%,则存在蜂窝状成型体处于局部过于干燥状态,且产生粘合剂燃烧所引起的烧焦的问题。水的蒸发量较理想的是70-95%。这里,未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率是用已蒸发的水的质量除以未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的质量并乘以100倍的值。
由吹热风单元106吹到干燥空间102内的热风的风速理想的是0.5-10m/秒,更理想的是2-10m/秒。此外,风量理想的是3-60m3/秒,更理想的是12-60m3/秒。如果风速小于0.5m/秒,则由热风进行的未干燥蜂窝状成型体141的外部加热有时不充分。如果风速大于10m/秒,则有时使未干燥蜂窝状成型体141移动且使外周壁144变形。如果风量小于3m3/秒,则由热风进行的未干燥蜂窝状成型体141的外部加热有时不充分。如果风量大于60m3/秒,则有时使未干燥蜂窝状成型体141移动且使外周壁144变形。
由吹热风单元106吹到干燥空间102内的热风的温度理想的是80-135℃,更理想的是95-110℃。如果低于80℃,则促进水从未干燥蜂窝状成型体141的外部蒸发的效果有时下降。如果高于135℃,则未干燥蜂窝状成型体141中所包含的水以外的有机粘合剂等蒸发,且存在未干燥蜂窝状成型体141的隔壁变形的问题及有机粘合剂等燃烧的问题。
由吹热风单元106吹到干燥空间2内的热风的湿度理想的是20%或其以下,更理想的是15%或其以下。如果高于20%,则促进水从未干燥蜂窝状成型体141外部蒸发的效果有时下降。
此外,在本实施方式中,如上所述,除了由吹热风单元106吹出的热风外,理想的是还向未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144从预定距离吹第二热风。这时,第二热风的风速理想的是0.5-10m/秒,更理想的是2-10m/秒。如果风速小于0.5m/秒,则有时由第二热风进行的未干燥蜂窝状成型体141的外部加热不充分,且由第二热风吹散在未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144周边滞留的水蒸气并且通过降低外周壁144周边的湿度来促进水从未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144蒸发的效果有时下降。如果风速大于10m/秒,则有时使未干燥蜂窝状成型体141移动且使外周壁144变形。此外,在将第二热风吹到未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144时,理想的是吹到外周壁144的整体范围内。这样,由于在外周壁144的整体范围内以上述预定风速吹第二热风,所以可有效地促进水从未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144的蒸发。
从吹热风器128吹到外周壁144的第二热风的温度理想的是80-135温度,更理想的是95-110℃。如果低于80℃,则促进水从未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144蒸发的效果有时下降。如果高于135℃,则未干燥蜂窝状成型体141中所包含的水以外的有机粘合剂等蒸发,且存在未干燥蜂窝状成型体141的隔壁变形的问题及有机粘合剂等燃烧的问题。
从吹热风单元128吹到外周壁144上的第二热风的湿度理想的是20%或其以下。如果高于20%,则促进水从未干燥蜂窝状成型体141外部蒸发的效果有时下降。
从吹热风单元128的吹第二热风部吹出第二热风的部分到未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144的距离(将第二热风吹到外周壁144时,离吹热风单元106的预定距离)最好是0.1-1.0m。如果小于0.1m,则热风有时局部地吹到外周壁144的一部分,如果大于1.0m,则没有吹到外周壁144上而是吹向其它方向的第二热风增加,且有时吹第二热风的效率下降。
在本实施方式中,如上所述,虽然吹热风单元106具有产生热风的热风产生器104和将由热风产生器104产生的热风导入干燥室101的干燥空间102内吹出的热风导入部105,但是作为热风产生器104,只要能输出预定温度、风量则没有特别限定,可使用例如由使用高温水蒸气和电热器等的加热器和吹风机构成并将吹风机产生的风用加热器加热以成为热风的设备。热风的温度主要可通过上述加热器来控制,热风的湿度可通过除湿器等控制。
虽然热风导入部105可如图3所示般配设成将管状喷嘴插入到干燥室101中,但是也可在干燥室101的壁上形成孔并将由热风产生器104产生的热风通过配管导引到该孔且从该孔将热风导入到干燥室101内。此外,在将喷嘴插入干燥室101时,理想的是将喷嘴的方向朝向预定方向。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,当用干燥装置200来干燥未干燥蜂窝状成型体141时,首先,从外框部124的一侧端部在将未干燥蜂窝状成型体141放置于载物台148上的状态下运入并装载于传送带121上,通过传送带121的驱动使未干燥蜂窝状成型体141沿蜂窝状成型体的前进方向DD移动,并通过传送带121从干燥室101的一侧端部运入到干燥室101内。未干燥蜂窝状成型体141在干燥室101内通过传送带121移动的同时,在预定的湿度及温度气氛的干燥空间102内,通过照射由电磁波产生器103产生的电磁波形成的高频加热来进行干燥,同时,接受由吹热风单元106吹出的热风,再通过吹热风器128向外周壁144吹第二热风以促进其外部干燥而成为整体大体均匀地干燥的干燥蜂窝状成型体142。然后,将干燥蜂窝状成型体142从干燥室101的另一侧端部运出并运入后干燥室131。干燥蜂窝状成型体142通过传送带121而在后干燥室131内边吹热风以进一步干燥边移动,并被运出到后干燥室131的外部,从而运出到干燥装置200的外部。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,理想的是在使未干燥蜂窝状成型体141以其中心轴为中心进行自转的同时在干燥空间102内使热风吹到未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144。通过在未干燥蜂窝状成型体141自转的同时吹热风,由于是在外周壁141整体上均匀地吹热风所以较理想。在使未干燥蜂窝状成型体141自转的同时吹第二热风也是基于同样原因,所以较理想。
作为使未干燥蜂窝状成型体141自转的方法,如图4所示,首先,载物台148做成具有通过使在其上面放置的未干燥蜂窝状成型体141以其中心轴为中心自转而可大体同轴地自转的载物部147和可自由转动地支撑载物部147的基部146的结构,再有,构成载物台148的载物部147做成具有以中心轴为中心而转动的小齿轮部149。而且,理想的方法是:在朝向上述载物台148侧的一面上使沿传送带121形成凹凸形状(齿条部凹凸)129的棒状齿条部127沿传送带121平行地设置,以便在使放置了未干燥蜂窝状成型体141的载物台148装载于传送带121上并移动时与载物部147所具有的小齿轮部149啮合,且在将放置于载物台148上的未干燥蜂窝状成型体141装载于传送带121并在干燥室101内移动时,通过使载物部147所具有的小齿轮部149与齿条部凹凸129啮合来移动载物台148,可使载物部147以其中心轴为中心自转,从而使放置于载物台147上的未干燥蜂窝状成型体141在大体同轴地自转的同时在干燥装置200内移动。根据该方法,作为用于使未干燥蜂窝状成型体141转动的驱动源,由于可使用使未干燥蜂窝状成型体141前进的能量的一部分,所以不必新增加用于转动的驱动源,故而较理想。这里,图4是图3中AA-AA’线的剖视图。
图5是示意放置未干燥蜂窝状成型体141的载物台的载物部147通过齿条部127转动的状态的俯视图。如上所述,作为使未干燥蜂窝状成型体141自转的机构,如图5所示,通过在载物部147所具有的小齿轮部149与干燥室中固定的齿条部127的齿条部凹凸129啮合的同时载物台沿前进方向DD移动,载物部147以其中心轴为中心在自转方向R上自转,从而使放置于载物台上的未干燥蜂窝状成型体141大体同轴地在自转方向R上自转。
此外,如图6所示,理想的是未干燥蜂窝状成型体141在支撑于载物台的基部146上并在自转方向R上自转的同时沿前进方向DD移动,且还从在前进方向DD上平行地夹持未干燥蜂窝状成型体141设置的吹热风器128自两个方向夹持未干燥蜂窝状成型体141地吹第二热风H。这里,图6是示意在未干燥蜂窝状成型体141自转的同时吹热风的状态的俯视图。
作为使未干燥蜂窝状成型体141自转的机构,除上述的小齿轮部与齿条部组合的方法外,还可使用使放置了未干燥蜂窝状成型体的部分(载物部)通过马达等旋转驱动系统来直接转动的方法以及在放置了未干燥蜂窝状成型体的部分(载物部)埋设磁铁并通过电磁回路在非接触状态下转动的方法等。
如图3所示,干燥装置200除吹热风单元106外还设有用于从干燥室101内排气的强制排气机构113。在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,通过使用这些吹热风单元6及强制排气机构113,可将干燥室101内的干燥空间102控制为预定湿度及温度。干燥空间102内的气氛控制可通过控制由吹热风单元106吹出的热风的温度、湿度、风量、风速来进行,如果这样组合吹热风单元106和强制排气机构113,则可进行更精密的气氛控制,故而较理想。此外,还设有水蒸气流入机构(未图示),通过使水蒸气流入到干燥空间102内可进行更精密的气氛控制。强制排气机构5具有强制排气用通风机111和与强制排气用通风机111连接的强制排气用风道112,强制排气用风道112与干燥室101连接。干燥室101内的气体根据需要通过强制排气用风道112由强制排气用通风机111排出到外部。
设有水蒸气流入机构,在使水蒸气流入到干燥室101内的情况下,水蒸气的温度理想的是100-120℃。此外,虽然流入到干燥室101内的水蒸气量及通过强制排气用通风机111从干燥室101排出到外部的排气量,通过干燥室101的体积和容纳于干燥室101内的蜂窝状成型体的大小、数量等来适当决定,但是在例如约7m3的干燥室101的情况下,水蒸气量理想的是90-120kg/Hr,排气量理想的是20-50m3/min。
如图3所示,干燥室101的顶板部123上在沿外框部124中心轴的大体等距离的10个地点(区域)设有电磁波产生器103。而且,如图4所示,各区域设有总计四个的电磁波产生器3,在顶板部123上两个、在侧面部126各一个,在干燥室101内总共设有四十个电磁波产生器103。这样,在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,理想的是从未干燥蜂窝状成型体141的外周壁144侧和上端部145侧分别照射电磁波,电磁波变得易于在蜂窝状成型体内部更均匀照射且对蜂窝状成型体更均匀地高频加热。电磁波产生器103的地点及数量并不限于此,在各区域,可将一个电磁波产生器103配置于任一地点,也可将五个以上的电磁波产生器103配置于任一地点。此外,配置电磁波产生器103的区域数并不限于十个,可根据干燥室101的长度等适当决定。在干燥室101周围配置隔热材料,干燥室101理想的是通过该材料进行保温。再有,理想的是在外框部124的周围也设有隔热材料。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,用于干燥的电磁波的频率理想的是900-10000MHz,更理想的是2000-10000MHz。如果小于900MHz,则由于难以对水高频加热所以难以干燥蜂窝状成型体。再有,如果大于2000MHz,则可更高效地对水高频加热。此外,虽然电磁波产生器103可如图4所示般配置于干燥室101内,但也可配置于干燥室101外部并将电磁波产生器103产生的电磁波通过导波管引导而从干燥室101的预定位置导入到干燥室101内以照射未干燥蜂窝状成型体141。
此外,虽然照射到蜂窝状成型体上的电磁波的能量根据干燥室101的体积和容纳于干燥室101内的蜂窝状成型体的大小、数量等来适当确定,但是在例如约7m3干燥室101的情况下,理想的是总计150-300kW。如果小于150kW,则蜂窝状成型体有时没干燥到预定的干燥状态,如果大于300kW,则水从蜂窝状成型体的蒸发速度变快,即使进行干燥空间内的加温和加湿也难以减少蜂窝状成型体的内部和外部的干燥状态的差异。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,如上所述,理想的是通过电磁波的照射及热风来干燥未干燥蜂窝状成型体并在形成干燥蜂窝状成型体后用向干燥蜂窝状成型体吹热风(后干燥用热风)来进一步干燥。这样,可使残留水分为0.5%以下。这样,可使残留水分量为0.5%以下。如图3所示,在向干燥蜂窝状成型体吹后干燥用热风来进一步干燥的情况下,理想的是将干燥蜂窝状成型体142通过传送带121运入到具有在外框部124的出口侧端部附近形成的后干燥空间137的后干燥室131中,并将从在热风干燥室131的下部所设的吹热风用喷嘴134吹出的后干燥用热风从干燥蜂窝状成型体142下端部侧吹向上端部侧。从吹热风用喷嘴134吹到热风干燥室131内的热风从在后干燥室131上部(在顶板部123和屋顶部125之间形成的空间)设置的热风排气用管道135排出到外部。上述后干燥用热风的温度理想的是100-130℃。如果低于100℃,则有时难以将干燥蜂窝状成型体142干燥,如果高于130℃,则干燥蜂窝状成型体142中所含有的水以外的有机粘合剂等蒸发,存在干燥蜂窝状成型体142的隔壁变形的问题及有机粘合剂等燃烧的问题。
此外,吹热风用喷嘴134形成为由吹热风用配管133连接到后干燥用热风产生器132上,由后干燥用热风产生器132产生的后干燥用热风在吹热风用配管133内移动并从吹热风用喷嘴134吹出。作为后干燥用热风产生器132,虽然如果能输出预定温度和风量则没有特别限定,但可使用例如由使用高温水蒸气和电热器等的加热器和吹风机构成并将吹风机产生的风用加热器加热以成为热风的设备。由后干燥用热风产生器132产生的后干燥用热风也可用于由电磁波干燥未干燥蜂窝状成型体时的干燥开始时预加热(预热)完全没有加热的干燥室101。在图3中,形成为热风通过连接到后干燥用热风产生器132上的预热用配管136流入到干燥室101内。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,可适宜地干燥陶瓷制的开口率80%或其以上且隔壁厚度0.18mm或其以下的蜂窝状成型体。这里,开口率是指在以垂直于中心轴的平面剖开蜂窝状成型体时的截面中相当于隔室通孔的部分的面积的总和与上述截面的总截面面积的比率。
虽然在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中使用的干燥装置是连续地干燥蜂窝状成型体的装置,但也可以是成批式。成批式的干燥装置是例如将预定数量的未干燥蜂窝状成型体容纳于该干燥装置内部,然后开始电磁波的照射并在将蜂窝状成型体干燥后停止电磁波的照射,且取出干燥蜂窝状成型体并重新容纳预定数量的未干燥蜂窝状成型体再开始电磁波照射的方式的干燥装置。
接着,对本发明的蜂窝状成型体干燥装置的第一形态的实施方式进行说明。图7是示意本发明的蜂窝状成型体干燥装置的第一形态的实施方式的剖视图。
图7所示的干燥装置300(以下简称“干燥装置300”)是在向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分出多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)91照射电磁波,通过高频加热来将水从未干燥蜂窝状成型体91的内部及外部蒸发以干燥未干燥蜂窝状成型体91,从而可得到干燥蜂窝状成型体92的干燥装置。这里,未干燥蜂窝状成型体91的内部及外部是指与在上述本发明的蜂窝状成型体改造方法中干燥的图1所示的未干燥蜂窝状成型体41的内部及外部相同的部分。
本实施方式的干燥装置300在筒状外框部74内具备:具有将未干燥蜂窝状成型体91容纳于加湿及加温气体中的干燥空间52的干燥室51;产生向容纳于干燥室51中的未干燥蜂窝状成型体91进行照射以最终将未干燥蜂窝状成型体91中所含有的水中的50-99质量%蒸发的电磁波的电磁波产生器53;具有可将干燥空间52的加湿及加热气氛保持为30-65%的低湿度范围及75-130℃的温度范围的水蒸气流入机构54及强制排出机构55的气氛控制单元56。
构成干燥装置300的外框部74形成为筒状,且将筒的中心轴方向大体水平地配置,并形成为从其一侧端部运入未干燥蜂窝状成型体91,从另一侧端部运出干燥蜂窝状成型体92。而且,外框部74上大体水平地形成有顶板部73以在与其屋顶部75之间形成空间,并由顶板部73将外框部74分隔成两个空间。干燥室51形成为筒状,配设于外框部74上形成的屋顶部75的下侧(垂直方向下侧),筒的中心轴方向朝向与外框部74的中心轴方向大体相同的方向。干燥装置300为了在将未干燥蜂窝状成型体91连续运入到内部并干燥后作为干燥蜂窝状成型体92连续地运出到外部,配置了从外框部74的一侧端部(入口侧端部)通过干燥室51的筒内部延伸到外框部74的另一侧端部(出口侧端部)的传送带71。作为传送带71,可使用皮带传送带和滚筒传送带等,没有特别限定。
本实施方式的干燥装置300如此构成,通过在使干燥空间52内的加湿及加温气氛由气氛控制单元56保持为30-65%的低湿度范围及75-130℃的温度范围的状态下,再照射来自电磁波产生器3的电磁波进行高频加热以最终将未干燥蜂窝状成型体91中所含有的水的50-99质量%的水蒸发,且在上述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热通过上述预定加湿及加温气氛而增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量并减小从上述未干燥蜂窝状成型体91的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小上述未干燥蜂窝状成型体91的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制了内部及外部的干燥程度的差异所引起的隔壁变形的干燥蜂窝状成型体92。此外,干燥蜂窝状成型体92的内部和外部的水分含有率(将从未干燥蜂窝状成型体中所含有的水分量减去蒸发的水分量的值除以未干燥蜂窝状成型体中所含有的水分量并乘以100倍的值。)的差理想的是在10质量%以下。这样,可抑制内部及外部的干燥程度的差异所引起的隔壁变形。
如上所述,干燥程度的差异所引起的隔壁变形是由于在干燥未干燥蜂窝状成型体91时隔壁收缩,如果蜂窝状成型体的每个部分的干燥程度不同则每个该部分的隔壁收缩程度不同,从而在该收缩程度不同的部分间产生歪斜。这样,产生了隔壁的歪扭等变形。而且,根据本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法,可防止此类隔壁变形。称为隔壁变形的情况包括隔壁歪扭、起皱、在位于最外周的外周壁上产生起皱、凹陷的情况等。
如果干燥空间52内的湿度低于30%,则未干燥蜂窝状成型体91的外周壁94(参照图4)干燥过快,存在外周壁94产生裂纹的问题。此外,如果湿度大于65%,则由于未干燥蜂窝状成型体91在其干燥初期时水的蒸发量为外部比内部少,所以发生内部与外部的干燥程度不同而产生隔壁的起皱等变形,且由于湿度高,所以使其内部与外部的干燥程度的不同更大,从而存在使隔壁变形的问题。再有,由于湿度高,所以存在未干燥蜂窝状成型体的水的蒸发量相对于注入的电磁波的能量少的问题。干燥空间52的湿度较理想的是30-50%。
如果干燥空间52内的温度低于75℃,则未干燥蜂窝状成型体91难以干燥,且存在外周壁上发生起皱等的问题。此外,如果温度高于130℃,则未干燥蜂窝状成型体91中所含有的水以外的有机粘合剂等蒸发,存在未干燥蜂窝状成型体91的隔壁变形的问题和有机粘合剂等可能燃烧的问题。干燥空间52内的温度较理想的是90-110℃。在温度为75-90℃的范围内,虽然品质上没问题,但是有时蜂窝状成型体的内部和外部的水分含量差为不满10质量%的范围,且由于干燥效率下降,所以有必要延长干燥时间。
如果未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率小于50质量%,则蜂窝状成型体的收缩不结束,然后,通过进一步蒸发水而使蜂窝状成型体进一步不均匀收缩,所以存在蜂窝状成型体的隔壁变形的问题。如果未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率大于90质量%,则存在蜂窝状成型体处于局部过于干燥状态,且产生粘合剂燃烧所引起的烧焦的问题。这里,未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率是用已蒸发的水的重量除以未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的重量并乘以100倍的值。
当使用本实施方式的干燥装置300来干燥未干燥蜂窝状成型体92时,首先,从外框部74的一侧端部运入未干燥蜂窝状成型体91并装载于传送带71上,通过传送带71的驱动使未干燥蜂窝状成型体91沿蜂窝状成型体的前进方向E移动,并由传送带71从干燥室51的一侧端部运入到干燥室51内。未干燥蜂窝状成型体91在干燥室51内作为干燥中的蜂窝状成型体93由传送带71移动的同时,在通过气氛控制单元来控制预定的湿度及温度气氛的干燥空间52内,通过照射由电磁波产生器53产生的电磁波进行高频加热来干燥而成为干燥蜂窝状成型体92。然后,将干燥蜂窝状成型体92从干燥室51的另一侧端部运出并运入热风干燥室81。干燥蜂窝状成型体92通过传送带71而在热风干燥室81内边吹热风以进一步干燥边移动,并被运出到热风干燥室81的外部,从而运出到干燥装置300的外部。
如图7所示,干燥装置300为了将干燥室51内的干燥空间52控制为预定湿度及温度而具备气氛控制单元56。气氛控制单元56由用于使水蒸气流入到干燥室51内的水蒸气流入机构54及用于从干燥室51内排气的强制排气机构55构成。水蒸气流入机构54是可从其前端部分的喷嘴放出水蒸气的配管,前端部分插入到干燥室51内。水蒸气由例如水蒸气产生装置(未图示)等产生,并可通过配管输送而使用。此外,强制排气机构55的与强制排气用通风机61连接的配管分为两条,其一条的前端部分插入到干燥室51的一个端部附近且另一条的前端部分插入到干燥室51的另一端部附近。干燥室51内的气体根据需要通过这些配管由强制排气用通风机61排出到外部。
从水蒸气流入机构54流入到干燥室51内的水蒸气的温度理想的是100-120℃。此外,虽然流入到干燥室51内的水蒸气量及通过强制排气用通风机61从干燥室51排出到外部的排气量通过干燥室51的体积和容纳于干燥室51内的蜂窝状成型体的大小、数量等来适当决定,但是在例如约7m3的干燥室51的情况下,水蒸气量理想的是90-120kg/Hr,排气量理想的是20-50m3/min。
如图7所示,干燥室51的顶板部73上在沿外框部74中心轴的大体等距离的10个地点(区域)设有电磁波产生器53。而且,如图8所示,各区域设有总计四个的电磁波产生器53,在顶板部73上两个、在侧面部76各一个,在干燥室51内总共设有四十个电磁波产生器53。这里,图8是图7中B-B’线剖视图。这样,在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,理想的是从干燥中的蜂窝状成型体93的外周壁94侧和上端部95侧分别照射电磁波,电磁波变得易于在蜂窝状成型体内部更均匀照射且对蜂窝状成型体更均匀地高频加热。配置电磁波产生器53的地点及数量并不限于此,在各区域,可将一个电磁波产生器53配置于任一地点,也可将五个以上的电磁波产生器53配置于任一地点。此外,配置电磁波产生器53的区域数并不限于十个,可根据干燥室51的长度等适当决定。在干燥室51周围配置隔热材料,干燥室51理想的是通过该材料进行保温。再有,理想的是在外框部74的周围也设有隔热材料。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,用于干燥的电磁波的频率理想的是900-10000MHz,更理想的是2000-10000MHz。如果小于900MHz,则由于难以对水高频加热所以难以干燥蜂窝状成型体。再有,如果大于2000MHz,则可更高效地对水高频加热。此外,虽然电磁波产生器53可如图4所示般配置于干燥室51内,但也可配置于干燥室51外部并将电磁波产生器53产生的电磁波通过导波管引导而从干燥室51的预定位置导入到干燥室51内以照射干燥中的蜂窝状成型体93。
此外,虽然照射到蜂窝状成型体上的电磁波的能量根据干燥室51的体积和容纳于干燥室51内的蜂窝状成型体的大小、数量等来适当确定,但是在例如约7m3的干燥室51的情况下,理想的是总计150-300kW。如果小于150kW,则蜂窝状成型体有时没干燥到预定的干燥状态,如果大于300kW,则水从蜂窝状成型体的蒸发速度变快,即使进行干燥空间内的加温和加湿也难以减少蜂窝状成型体的内部和外部的干燥状态的差异。
如图7所示,本实施方式的干燥装置300在外框部74的出口侧端部附近具有热风干燥室81。热风干燥室81位于外框部74的出口侧端部附近,具有顶板部73及传送带71之间的空间(热风干燥空间87)。如上所述,在用热风干燥室81进行进一步干燥的情况下,理想的是将干燥蜂窝状成型体92通过传送带71运入到热风干燥室81中,并将从在热风干燥室81的下部所设的吹热风用喷嘴84吹出的热风从干燥蜂窝状成型体92下端部侧吹向上端部侧。从吹热风用喷嘴84吹到热风干燥室81内的热风从在热风干燥室81上部(在顶板部73和屋顶部75之间形成的空间)设置的热风排气用管道85排出到外部。上述热风的温度理想的是100-130℃。如果低于100℃,则有时难以将干燥蜂窝状成型体干燥,如果高于130℃,则未干燥蜂窝状成型体91中所含有的水以外的有机粘合剂等蒸发,存在未干燥蜂窝状成型体91的隔壁变形的问题及有机粘合剂等燃烧的问题。
此外,吹热风用喷嘴84形成为由配管连接到热风产生器82上,且由热风产生器82产生的热风在配管内移动并从吹热风用喷嘴84吹出。作为热风产生器82,虽然只要能输出预定温度和风量则没有特别限定,但可使用例如由使用高温水蒸气和电热器等的加热器和吹风机构成并将吹风机产生的风用加热器加热以成为热风的设备。由热风产生器82产生的热风也可用于在电磁波干燥未干燥蜂窝状成型体时的干燥开始时预加热(预热)完全没有加热的干燥室51。在图7中,形成为热风通过连接到热风产生器82上的预热用配管86流入到干燥室51内。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,可适宜地干燥陶瓷制的开口率80%或其以上且隔壁厚度0.18mm或其以下的蜂窝状成型体。这里,开口率是指在以垂直于中心轴的平面剖开蜂窝状成型体时的截面中相当于隔室通孔的部分的面积的总和与上述截面的总截面面积的比率。
虽然本实施方式的干燥装置是连续地干燥蜂窝状成型体的装置,但也可以是成批式。成批式的干燥装置是例如将预定数量的未干燥蜂窝状成型体容纳于该干燥装置内部,然后开始电磁波的照射并在将蜂窝状成型体干燥后停止电磁波的照射,取出干燥蜂窝状成型体并重新容纳预定数量的未干燥蜂窝状成型体再开始电磁波照射的方式的干燥装置。
接着,对本发明的蜂窝状成型体干燥装置的第二形态的实施方式进行说明。图9是示意本发明的蜂窝状成型体干燥装置的第二形态的实施方式的剖视图。
图9所示的干燥装置400(以下简称“干燥装置400”)是在向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分出多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)191照射电磁波,通过高频加热来将水从未干燥蜂窝状成型体191的内部及外部蒸发以干燥未干燥蜂窝状成型体191,从而可得到干燥蜂窝状成型体192的干燥装置。这里,未干燥蜂窝状成型体191的内部及外部是指与用上述本发明的蜂窝状成型体改造方法干燥的图3所示的未干燥蜂窝状成型体141的内部及外部相同的部分。
本实施方式的干燥装置400在筒状外框部174内具备:具有将未干燥蜂窝状成型体191容纳于加湿及加温气氛中的干燥空间152的干燥室151、产生向容纳于干燥室151中的未干燥蜂窝状成型体191照射的电磁波来高频加热未干燥蜂窝状成型体191的电磁波产生器153;向干燥空间内吹热风以除了用电磁波产生器153进行的高频加热之外在未干燥蜂窝状成型体191中只用高频加热增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量并将蜂窝状成型体191中所含有的水分最终蒸发其50-99质量%且将干燥空间152内的加湿及加温气氛保持为30-65%的低湿度及75-130℃的温度范围内的吹热风单元156。而且,本实施方式的干燥装置400还具备进一步向容纳于干燥室151内的未干燥蜂窝状成型体191的外周壁吹热风来加热的吹热风器178和用于强制排出干燥空间152的气体的强制排气机构163。
构成干燥装置400的外框部174形成为筒状,且将筒的中心轴方向大体水平地配置,并形成为从其一侧端部运入未干燥蜂窝状成型体191,从另一侧端部运出干燥蜂窝状成型体192。而且,外框部174上大体水平地形成有顶板部173以在与其屋顶部175之间形成空间,并由顶板部173将外框部174分隔成两个空间。干燥室151形成为筒状,配设于外框部174上形成的屋顶部175的下侧(垂直方向下侧),筒的中心轴方向朝向与外框部174的中心轴方向大体相同的方向。干燥装置400为了在将未干燥蜂窝状成型体191连续运入到内部并干燥后作为干燥蜂窝状成型体192连续地运出到外部,配置了从外框部174的一侧端部(入口侧端部)通过干燥室151的筒内部延伸到外框部174的另一侧端部(出口侧端部)的传送带171。
在运入干燥室151的未干燥蜂窝状成型体191一侧的端部附近设有吹热风单元156,该吹热风单元156具有产生热风的热风产生器154和将在热风产生器154产生的热风导入干燥室151的干燥空间152内并吹出的热风导入部155。而且,由吹热风单元156导入到干燥空间152内并吹出的热风吹到运入干燥空间152内的未干燥蜂窝状成型体191上以干燥未干燥蜂窝状成型体。
在运出干燥室151的未干燥蜂窝状成型体191一侧的端部附近具备了具有强制排气用通风机161及强制排气用风道162的强制排气机构163,且形成为通过该强制排气机构163向干燥空间152内排气。
在干燥室151内部沿未干燥蜂窝状成型体191的前进方向EE从两侧夹持传送带171地设有吹热风器178。吹热风器178具有用于吹出热风(第二热风)的吹第二热风部(未图示),吹第二热风部(未图示)形成为从垂直于未干燥蜂窝状成型体191中心轴的相对两个方向分别向外周壁194吹第二热风,且夹持未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194地从两个方向向外周壁194吹热风。
吹出吹第二热风部的第二热风的部分(前端)和蜂窝状成型体的外周壁之间的距离理想的是0.1-1.0m。如果小于0.1m,则热风有时局部地吹到外周壁的一部分,如果大于1.0m,则没有吹到外周壁上而是吹向其它方向的第二热风增加,且有时吹第二热风的效率下降。
吹热风器178的吹第二热风部理想的是构成为具有多个管状喷嘴(吹热风喷嘴),并从各喷嘴向未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194吹热风。而且,多个吹热风喷嘴较理想的是构成为在其轴向分别朝向水平方向的同时使吹出该第二热风的前端朝向外周壁194侧的状态下,沿未干燥蜂窝状成型体191的中心轴上下方向重叠地排列,从外周壁194的上端部到下端部范围内同时吹第二热风。这时,连接各喷嘴前端的线理想的是与未干燥蜂窝状成型体191的中心轴大体平行。这样,可随着未干燥蜂窝状成型体191的前进而在外周壁194的整体范围内吹第二热风。而且,沿该未干燥蜂窝状成型体191的中心轴而排列的喷嘴的列理想的是,以各喷嘴列大体互相平行的方式沿未干燥蜂窝状成型体191的前进方向EE配置多列,并随着未干燥蜂窝状成型体191的前进而使从各喷嘴列吹出的第二热风顺次吹到外周壁194上。但是,吹热风喷嘴的排列(列)不必为直线状,也可以是锯齿形或不规则排列形,只要能从外周壁194的上端部到下端部均匀地吹第二热风即可。
此外,吹第二热风部不必一定具有吹热风喷嘴,也可以形成为在配管上形成了多个孔并从该孔吹出热风。上述吹热风喷嘴和配管的孔的数量和位置只要能有效地向未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194的整体吹热风则没有特别地限定。此外,理想的是构成为可根据未干燥蜂窝状成型体191的大小来改变吹热风喷嘴和配管的孔的数量和位置。
本实施方式的干燥装置400如此构成,通过在使干燥空间152内的加湿及加温气氛保持为30-65%的低湿度范围及75-130℃的温度范围的状态下,高频加热未干燥蜂窝状成型体191并向未干燥蜂窝状成型体191吹热风以最终将未干燥蜂窝状成型体141中所含有的水的50-99质量%的水蒸发,且在未干燥蜂窝状成型体191中只用高频加热而增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量(通过吹到上述干燥空间内的上述加湿及加温气体及外周壁194上的热风)并减小从未干燥蜂窝状成型体191的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小未干燥蜂窝状成型体191的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制内部及外部的干燥程度的差异所引起的隔壁变形的干燥蜂窝状成型体192。此外,干燥蜂窝状成型体192的内部和外部的水分含有率(将减去从未干燥蜂窝状成型体中所含有的水分量蒸发的水分量的值除以未干燥蜂窝状成型体中所含有的水分量并乘以100倍的值。)的差理想的是在10质量%或其以下。这样,可抑制内部及外部的干燥程度的差异所引起的隔壁变形。
而且,除由吹热风单元156吹出的热风之外,还通过向蜂窝状成型体191的外周壁194上从预定距离吹热风(第二热风),可进一步减小未干燥蜂窝状成型体191内部及外部的干燥程度的差异,可进一步抑制内部及外部的干燥程度差异所引起的隔壁变形。吹到未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194上的第二热风由于进一步促进只用未干燥蜂窝状成型体191的高频加热难以干燥的外部的干燥并接近只用高频加热便很好地干燥的内部的干燥状态,所以理想的是只吹到外周壁194而不吹到未干燥蜂窝状成型体191的上端部和下端部。如果吹到上端部和下端部,则难以减小水从未干燥蜂窝状成型体191内部及外部的蒸发量的差异。
如上所述,干燥程度的差异所引起的隔壁变形是由于在干燥未干燥蜂窝状成型体191时隔壁收缩,如果蜂窝状成型体的每个部分的干燥程度不同则每个该部分的隔壁收缩程度不同,从而在该收缩程度不同的部分间产生歪斜。这样,产生了隔壁的歪扭等变形。而且,根据本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法,可防止此类隔壁变形。称为隔壁变形的情况包括隔壁歪扭、起皱、在位于最外周的外周壁上产生起皱、凹陷的情况等。
如果干燥空间152内的湿度低于30%,则未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194干燥过快,存在外周壁194产生裂纹的问题。此外,如果湿度大于65%,则由于未干燥蜂窝状成型体191在其干燥初期时水的蒸发量为外部比内部少,所以发生内部与外部的干燥程度不同而产生隔壁的起皱等变形,且由于湿度高,所以使其内部与外部的干燥程度的不同更大,从而存在使隔壁变形的问题。再有,由于湿度高,所以存在相对于注入的电磁波的能量未干燥蜂窝状成型体的水的蒸发量少的问题。干燥空间152的湿度较理想的是30-50%。
如果干燥空间152内的温度低于75℃,则未干燥蜂窝状成型体191难以干燥,且存在外周壁上发生起皱的问题。此外,如果温度高于130℃,则未干燥蜂窝状成型体191中所含有的水以外的有机粘合剂等蒸发,存在未干燥蜂窝状成型体191的隔壁变形的问题和有机粘合剂等可能燃烧的问题。干燥空间152内的温度较理想的是90-110℃。在温度为75-90℃的范围内,虽然品质上没问题,但是有时蜂窝状成型体的内部和外部的水分含量差为不满10质量%的范围,且由于干燥效率下降,所以有必要延长干燥时间。
如果未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率小于50质量%,则蜂窝状成型体的收缩不结束,然后,通过进一步蒸发水而使蜂窝状成型体进一步不均匀收缩,所以存在蜂窝状成型体的隔壁变形的问题。如果未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率大于99质量%,则存在蜂窝状成型体处于局部过于干燥状态,且产生粘合剂燃烧所引起的烧焦的问题。这里,未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的蒸发率是用已蒸发的水的质量除以未干燥蜂窝状成型体中所含有的水的质量并乘以100倍的值。
由吹热风单元156吹到干燥空间152内的热风的风速理想的是0.5-10m/秒,更理想的是2-10m/秒。此外,风量理想的是3-60m3/秒,更理想的是12-60m3/秒。如果风速小于0.5m/秒,则由热风进行的未干燥蜂窝状成型体191的外部加热有时不充分。如果风速大于10m/秒,则有时使未干燥蜂窝状成型体191移动且使外周壁194变形。如果风量小于3m3/秒,则由热风进行的未干燥蜂窝状成型体191的外部加热有时不充分。如果风量大于60m3/秒,则有时使未干燥蜂窝状成型体191移动且使外周壁194变形。
由吹热风单元156吹到干燥空间152内的热风的温度理想的是80-135℃,更理想的是95-110℃。如果低于80℃,则促进水从未干燥蜂窝状成型体191的外部蒸发的效果有时下降。如果高于135℃,则未干燥蜂窝状成型体191中所包含的水以外的有机粘合剂等蒸发,存在未干燥蜂窝状成型体191的隔壁变形的问题及有机粘合剂等燃烧的问题。
由吹热风单元156吹到干燥空间152内的热风的湿度理想的是20%或其以下,更理想的是15%或其以下。如果高于20%,则促进水从未干燥蜂窝状成型体191外部蒸发的效果有时下降。
此外,在本实施方式中,如上所述,除了由吹热风单元156吹出的热风外,理想的是还向未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194从预定距离吹第二热风。这时,第二热风的风速理想的是0.5-10m/秒,更理想的是2-10m/秒。如果风速小于0.5m/秒,则有时由第二热风进行的未干燥蜂窝状成型体191的外部加热不充分,且由第二热风吹散在未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194周边滞留的水蒸气并且通过降低外周壁194周边的湿度来促进水从未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194蒸发的效果有时下降。如果风速大于10m/秒,则有时使未干燥蜂窝状成型体191移动且使外周壁194变形。此外,在将第二热风吹到未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194时,理想的是吹到外周壁194的整体范围内。这样,由于在外周壁194的整体范围内以上述预定风速吹第二热风,所以可有效地促进水从未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194的蒸发。
从吹热风器178吹到外周壁194的第二热风的温度理想的是80-135温度,更理想的是95-110℃。如果低于80℃,则促进水从未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194蒸发的效果有时下降。如果高于135℃,则未干燥蜂窝状成型体191中所包含的水以外的有机粘合剂等蒸发,存在未干燥蜂窝状成型体191的隔壁变形的问题及有机粘合剂等燃烧的问题。
从吹热风单元178吹到外周壁194上的第二热风的湿度理想的是20%以下。如果高于20%,则促进水从未干燥蜂窝状成型体191外部蒸发的效果有时下降。
在本实施方式中,如上所述,虽然吹热风单元156具有产生热风的热风产生器154和将由热风产生器154产生的热风导入干燥室151的干燥空间152内并吹出的热风导入部155,但是作为热风产生器154,只要能输出预定温度、风量则没有特别限定,可使用例如由使用高温水蒸气和电热器等的加热器和吹风机构成并将吹风机产生的风用加热器加热以成为热风的设备。热风的温度主要可通过上述加热器来控制,热风的湿度可通过除湿器等控制。
虽然热风导入部155可如图3所示般配设成将管状喷嘴插入到干燥室151中,但是也可在干燥室151的壁上形成孔并将由热风产生器154产生的热风通过配管导引到该孔,从该孔将热风导入到干燥室151内。此外,在将喷嘴插入干燥室151时,理想的是将喷嘴的方向朝向预定方向。
当在干燥装置内干燥未干燥蜂窝状成型体时,在其干燥初期,如果通过吹热风器向未干燥蜂窝状成型体吹第二热风,则用于未干燥蜂窝状成型体的外周壁(外部)比其内部干燥快,所以理想的是在用红外线传感器检测由高频加热使未干燥蜂窝状成型体充分加热的状况的同时吹出第二热风。此外,可以在干燥初期只进行高频加热所引起的干燥,在未干燥蜂窝状成型体到达干燥室的预定位置时(由高频加热进行充分加热时)吹第二热风。
当使用本实施方式的干燥装置400来干燥未干燥蜂窝状成型体191时,首先,从外框部174的一侧端部将未干燥蜂窝状成型体191运入并装载于传送带171上,通过传送带171的驱动使未干燥蜂窝状成型体191沿蜂窝状成型体的前进方向E移动,通过传送带171从干燥室151的一侧端部运入到干燥室151内。未干燥蜂窝状成型体191在干燥室151内通过传送带171移动的同时,在预定的湿度及温度气氛的干燥空间152内,通过照射由电磁波产生器153产生的电磁波所进行的高频加热来干燥,同时,吹出由吹热风单元156吹出的热风,再通过吹热风器178向外周壁194吹热风以促进其外部干燥而成为整体大体均匀地干燥的干燥蜂窝状成型体192。然后,将干燥蜂窝状成型体192从干燥室151的另一侧端部运出并运入后干燥室181。干燥蜂窝状成型体192通过传送带171而在后干燥室181内一边吹后干燥用热风以进一步干燥一边移动,并被运出到后干燥室181的外部,从而运出到干燥装置400的外部。
如图10所示,本实施方式的干燥装置理想的构成是具有载物台198,载物台148具有通过使在其上面放置的未干燥蜂窝状成型体191以其中心轴为中心自转而可大体同轴地自转的载物部197和可自由转动地支撑载物部197的基部196,在将未干燥蜂窝状成型体191在干燥室151内干燥时将未干燥蜂窝状成型体191放置于载物台198的载物部197上,将未干燥蜂窝状成型体191连同载物台198一同运入干燥室151内,并在通过使载物部197在自转方向S上自转而使未干燥蜂窝状成型体191在自转方向S上自转的同时干燥未干燥蜂窝状成型体191而成为干燥蜂窝状成型体,然后再将干燥蜂窝状成型体连同载物台198一同从干燥室151运出。通过在未干燥蜂窝状成型体191自转的同时吹热风,由于向外周壁194整体均匀地吹热风,故而较理想。在使未干燥蜂窝状成型体191自转的同时吹第二热风也是基于同样原因,所以较理想。
作为使未干燥蜂窝状成型体191在干燥室151内自转的构成,构成载物台198的载物部197具有以中心轴为中心转动的小齿轮部199,干燥装置400理想的是还具有在朝向上述载物台198侧的一面上使沿传送带171形成凹凸形状(齿条部凹凸)179的棒状齿条部177沿传送带121平行地设置以在使放置了未干燥蜂窝状成型体191的载物台198装载于传送带171上并移动时与载物部197所具有的小齿轮部199啮合。这样,在将放置于载物台198上的未干燥蜂窝状成型体191装载于传送带171并在干燥室151内移动时,通过在使载物部197所具有的小齿轮部199与齿条部凹凸179啮合的同时移动载物台198,可使载物部197以其中心轴为中心自转,从而使放置于载物台197上的未干燥蜂窝状成型体191在大体同轴地自转的同时在干燥装置400内移动。根据如此构成本实施方式的干燥装置400,作为用于使未干燥蜂窝状成型体191转动的驱动源,由于可使用使未干燥蜂窝状成型体191前进的能量的一部分,所以不必新增加用于转动的驱动源,故而较理想。这里,图10是图9中BB-BB’线的剖视图。
图11是示意地表示放置未干燥蜂窝状成型体191的载物台的载物部197通过齿条部197转动的状态的俯视图。如上所述,作为使未干燥蜂窝状成型体191自转的机构,如图11所示,通过在载物部197所具有的小齿轮部199与干燥室中固定的齿条部177的齿条部凹凸179啮合的同时载物台在前进方向EE上移动,载物部197以其中心轴为中心在自转方向S上自转,从而使放置于载物台上的未干燥蜂窝状成型体191大体同轴地在自转方向S上自转。
此外,如图12所示,理想的是未干燥蜂窝状成型体191在支撑于载物台的基部196上并在自转方向S上自转的同时沿前进方向EE移动,且还从在前进方向EE上平行地夹持未干燥蜂窝状成型体191地设置的吹热风器178自两个方向夹持未干燥蜂窝状成型体191地吹第二热风h。这里,图12是示意在未干燥蜂窝状成型体191自转的同时吹第二热风h的样子的俯视图。
作为使未干燥蜂窝状成型体自转的设备,除上述的小齿轮部与齿条部组合的设备外,还可使用使放置了未干燥蜂窝状成型体的部分(载物部)通过马达等旋转驱动系统来直接转动的设备以及在放置了未干燥蜂窝状成型体的部分(载物部)埋设磁铁并通过电磁回路在非接触状态下转动的设备等。
如图9所示,干燥装置400除吹热风单元156外还设有用于从干燥室151内排气的强制排气机构163。通过使用这些吹热风单元156及强制排气机构163,可将干燥室151内的干燥空间152控制为预定湿度及温度。干燥空间152内的气体控制可通过控制由吹热风单元156吹出的热风的温度、湿度、风量、风速来进行,这样组合吹热风单元156和强制排气机构163,则可进行更精密的气体控制,故而较理想。此外,还设有水蒸气流入机构(未图示),通过使水蒸气流入到干燥空间152内可进行更精密的气氛控制。强制排气机构163具有强制排气用通风机161和与强制排气用通风机161连接的强制排气用风道162,强制排气用风道162与干燥室151连接。干燥室151内的气体根据需要通过强制排气用风道162由强制排气用通风机161排出到外部。
设有水蒸气流入机构,在使水蒸气流入到干燥室151内的情况下,水蒸气的温度理想的是100-120℃。此外,虽然流入到干燥室151内的水蒸气量及通过强制排气用通风机161从干燥室151排出到外部的排气量由干燥室151的体积和容纳于干燥室151内的蜂窝状成型体的大小、数量等来适当决定,但是在例如约7m3的干燥室151的情况下,水蒸气量理想的是90-120kg/Hr,排气量理想的是20-50m3/min。
如图9所示,干燥室151的顶板部173上在沿外框部174中心轴的大体等距的10个地点(区域)设有电磁波产生器153。而且,如图10所示,各区域设有总计四个电磁波产生器153,在顶板部173上两个、在侧面部176各一个,在干燥室151内总共设有四十个电磁波产生器153。这样,在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,理想的是从未干燥蜂窝状成型体191的外周壁194侧和上端部195侧分别照射电磁波,电磁波变得易于在蜂窝状成型体内部更均匀照射且对蜂窝状成型体更均匀地高频加热。电磁波产生器153的地点及数量并不限于此,在各区域,可将一个电磁波产生器153配置于任一地点,也可将五个或其以上的电磁波产生器153配置于任一地点。此外,配置电磁波产生器153的区域数并不限于十个,可根据干燥室151的长度等适当决定。在干燥室151周围配置隔热材料,干燥室151理想的是通过该材料进行保温。再有,理想的是在外框部174的周围也设有隔热材料。
在本实施方式的蜂窝状成型体干燥方法中,用于干燥的电磁波的频率理想的是900-10000MHz,更理想的是2000-10000MHz。如果小于900MHz,则由于难以对水高频加热所以难以干燥蜂窝状成型体。再有,如果大于2000MHz,则可更高效地对水高频加热。此外,虽然电磁波产生器153可如图10所示般配置于干燥室151内,但也可配置于干燥室151外部并将电磁波产生器153产生的电磁波通过导波管引导而从干燥室151的预定位置导入到干燥室151内以照射未干燥蜂窝状成型体191。
此外,虽然照射到蜂窝状成型体上的电磁波的能量根据干燥室151的体积和容纳于干燥室151内的蜂窝状成型体的大小、数量等来适当确定,但是在例如约7m3的干燥室151的情况下,理想的是总计150-300kW。如果小于150kW,则蜂窝状成型体有时没干燥到预定的干燥状态,如果大于300kW,则水从蜂窝状成型体的蒸发速度变快,即使进行干燥空间内的加温和加湿也难以减少蜂窝状成型体的内部和外部的干燥状态的差异。
如图9所示,本实施方式的干燥装置400在外框部174的干燥蜂窝状成型体192排出侧的端部附近具有后干燥室181。后干燥室181位于外框部174的出口侧端部附近,具有顶板部173及传送带171之间的空间(后干燥空间187)。在后干燥室181中,如上所述,通过吹热风(后干燥用热风),可进一步使干燥蜂窝状成型体192干燥。在由后干燥室181来进行进一步干燥的情况下,理想的是将干燥蜂窝状成型体192通过传送带171运入到后干燥室181中,并将从在后干燥室181的下部所设的吹热风用喷嘴184吹出的热风从干燥蜂窝状成型体192下端部侧吹向上端部侧。从吹热风用喷嘴184吹到热风干燥室181内的后干燥用热风从在后干燥室181上部(在顶板部173和屋顶部175之间形成的空间)设置的热风排气用管道185排出到外部。上述后干燥用热风的温度理想的是100-130℃。如果低于100℃,则有时难以将干燥蜂窝状成型体192干燥,如果高于130℃,则干燥蜂窝状成型体192中所含有的水以外的有机粘合剂等蒸发,存在干燥蜂窝状成型体192的隔壁变形的问题及有机粘合剂等燃烧的问题。
此外,吹热风用喷嘴184形成为由配管连接到后干燥用热风产生器182上,由后干燥用热风产生器182产生的热风在配管内移动并从吹热风用喷嘴184吹出。作为后干燥用热风产生器182,虽然只要能输出预定温度和风量则没有特别限定,但可使用例如由使用高温水蒸气和电热器等加热器和吹风机构成并将吹风机产生的风用加热器加热以成为热风的设备。由后干燥用热风产生器182产生的热风可用于由在电磁波干燥未干燥蜂窝状成型体时的干燥开始时预加热(预热)完全没有加热的干燥室151。在图9中,形成为热风通过连接到后干燥用热风产生器182上的预热用配管186流入到干燥室151内。
作为在本实施方式的干燥装置中干燥的蜂窝状成型体,可适宜地干燥陶瓷制的开口率80%或其以上且隔壁厚度0.18mm或其以下的蜂窝状成型体。这里,开口率是指在以垂直于中心轴的平面剖开蜂窝状成型体时的截面中相当于隔室通孔的部分的面积的总和与上述截面的总截面面积的比率。
虽然本实施方式的干燥装置是连续地干燥蜂窝状成型体的装置,但也可以是成批式。成批式的干燥装置是例如将预定数量的未干燥蜂窝状成型体容纳于该干燥装置内部,然后开始电磁波的照射并在将蜂窝状成型体干燥后停止电磁波的照射,取出干燥蜂窝状成型体并重新容纳预定数量的未干燥蜂窝状成型体再开始电磁波照射的方式的干燥装置。
实施例
下面将根据实施例来具体说明本发明,但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
使用图7所示的本发明的干燥装置300(第一形态)在本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第一形态中进行蜂窝状成型体的干燥。
作为干燥条件,将电磁波的频率设为2.54GHz,如图7所示,将5kW输出的电磁波产生器53大体等间隔地设置在10个地点(区域),在各设置地点(设置区域),如图8所示的顶板部73上两个地点,两个侧面部76上各一个地点,总共在四个地点上设置。即,将电磁波产生器53设置于各设置区域各四个的总共40个地点处,使总输出为200kW。作为电磁波产生器53,可使用磁控管。
使干燥空间52内的湿度为50%,并从水蒸气流入机构54以120kg/Hr来使120℃的水蒸气流入。此外,通过强制排气机构55以60m3/min进行排气。使干燥空间52内的温度约为105℃。
用于干燥的蜂窝状成型体以堇青石为材料,并使隔室的隔壁厚度为0.15mm,开口率为80%或其以上,重量约为6kg。
使干燥装置300在干燥室51内进入十个蜂窝状成型体的状态下,以一个蜂窝状成型体在干燥空间52内的滞留时间为约3分钟的方式连续运转来进行蜂窝状成型体的干燥。
(比较例1)
作为干燥条件,使干燥空间内的湿度为70%,并从水蒸气流入机构以30kg/Hr来使110℃的水蒸气流入。此外,通过强制排气机构以60m3/min进行排气。使干燥空间内的温度约为90℃。其它条件与实施例1相同。
(目视确认)
如果目视观察用实施例1及比较例1的蜂窝状成型体干燥方法干燥的蜂窝状成型体,则实施例1中得到的蜂窝状成型体没发生外周壁的起皱和裂纹、蜂窝状成型体外部的隔室的隔壁变形等。相对地,比较例1中得到的蜂窝状成型体在外周壁上出现起皱,且出现了蜂窝状成型体外部的隔室的隔壁变形。比较例1中得到的蜂窝状成型体的隔壁变形为从外周壁朝向内侧的20mm的范围。
(蜂窝状成型体的水分分布)
测定了在实施例1及比较例1的蜂窝状成型体干燥方法中干燥的蜂窝状成型体的水分分布(水分含量(质量%))。在蜂窝状成型体的“中心轴”、“外周壁”及中心轴和外周壁的“中点”三个区域,在从蜂窝状成型体的中心轴方向的上端部到下端部等间隔的七个地点(包括上端部及下端部,且将上端部设为第一段,下端部设为第七段,其间从上端部侧设为第2-6段)取样,并在总计21个地点进行测定。作为测定方法,将各取样地点切出10mm见方,并将通过测定刚切出后和完全干燥后的质量来算出刚切出后的含有水分的结果在表1中表示。
                                            表1
(单位:质量%)
                实施例1             比较例1
  中心轴    中点   外周壁   中心轴   中点   外周壁
  第一段     22     23     23     30     33     40
  第二段     19     22     23     20     22     38
  第三段     19.5     21     25     20     22     40
  第四段     18     22     23     20     23     42
  第五段     19     21     24     21     24     40
  第六段     20     22     22.5     20     22     35
  第七段     15     18.5     19.5     15     18     30
  平均值     18.9     21.4     22.9     20.9     23.4     37.9
 载体平均                    21                  25
根据表1,实施例1中得到的蜂窝状成型体的中心轴、中点及外周壁三个地点为大体相同的水分含有率,对此,与比较例1中得到的蜂窝状成型体的中心轴、中点相比较,外周壁的水分含有率高15-20质量%。根据该结果和上述目视确认的结果,通过实施例1用高温、低湿度气氛进行干燥,可降低外周壁的水分含有率,从而可知没发生外周壁的起皱和裂纹、隔壁的变形等。此外,比较例1通过用高湿度气氛干燥使得外周壁的水分含有率变高,从而可知发生外周壁的起皱和裂纹、隔壁的变形等。再有,实施例1中得到的蜂窝状成型体的平均水分量(载体平均)与比较例1中得到的蜂窝状成型体的平均水分量(载体平均)相比小约4质量%,从而可知实施例1的干燥效率通过降低湿度而提高。这里,“载体平均”对于一个蜂窝状成型体整体而言是测定水分含有率时的值。
(实施例2-10)
除了使干燥空间2内的湿度及温度如表2般变化以外与实施例1同样地进行蜂窝状成型体的干燥。已干燥蜂窝状成型体的数量在该实施例中分别为300个。
(比较例2-22)
除了使干燥空间内的湿度及温度如表2般变化以外与比较例1同样地进行蜂窝状成型体的干燥。已干燥蜂窝状成型体的数量在该比较例中分别为300个。
(目视确认)
将以目视观察用实施例2-10及比较例2-22的蜂窝状成型体干燥方法干燥的各300个蜂窝状成型体的结果在表2中表示。在表2中,“外壁起皱”在各实施例及比较例中是外周壁上产生起皱的蜂窝状成型体的数量与已干燥的蜂窝状成型体的总数的比率(%),“外壁裂纹”在各实施例及比较例中是外周壁上产生裂纹的蜂窝状成型体的数量与已干燥的蜂窝状成型体的总数的比率(%)。如表2所示,可知在干燥空间内的温度范围75-130℃中,通过使湿度为30-65%可防止发生外周壁的“起皱”和“裂纹”。
                                        表2
干燥空间内的温度(℃) 干燥空间内的湿度(%) 外壁裂纹(%) 外壁起皱(%)
实施例2  95  30  0  0
实施例3  95  50  0  0
实施例4  95  65  0  0
实施例5  75  30  0  0
实施例6  75  50  0  0
实施例7  75  65  0  0
实施例8  130  30  0  0
实施例9  130  50  0  0
实施例10  130  65  0  0
比较例2  95  0  100  0
比较例3  95  10  80  0
比较例4  95  20  10  0
比较例5  95  70  0  3
比较例6  95  80  0  10
比较例7  95  90  0  20
比较例8  95  100  0  55
比较例9  75  0  15  0
比较例10  75  10  8  0
比较例11  75  20  3  0
比较例12  75  70  0  10
比较例13  75  80  0  25
比较例14  75  90  0  50
比较例15  75  100  0  100
比较例16  130  0  100  0
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表2,接上页
比较例17  130  10  90  0
比较例18  130  20  25  0
比较例19  130  70  0  3
比较例20  130  80  0  5
比较例21  130  90  0  15
比较例22  130  100  0  35
(实施例11)
使用图9所示的本发明的干燥装置400(第二方式),在本发明的蜂窝状成型体干燥方法的第二方式中进行蜂窝状成型体的干燥。
作为干燥条件,将电磁波的频率设为2.54GHz,如图9所示,将5kW输出的电磁波产生器153大体等间隔地设置在10个地点(区域),在各设置地点(设置区域),如图10所示的顶板部173上两个地点,两个侧面部176上各一个地点,总共在四个地点上设置。即,将电磁波产生器153设置于各设置区域各四个的总共40个地点处,使总输出为200kW。作为电磁波产生器153,可使用磁控管。
作为吹热风单元156的热风产生器154,使用了构成为将由电热加热器加热的空气通过吹风机吹出的设备。而且,在热风产生器154产生的热风通过热风导引部155导入到干燥空间152内。将导入干燥空间152内并吹出的热风的风量设为12m3/秒,风速设为2m/秒,且将温度设为105℃。
吹热风器178配置成筒端朝向蜂窝状成型体的外周壁的喷嘴在蜂窝状成型体的中心轴方向上排列四个(朝向水平方向的喷嘴在上下方向上排列四段),使该四段喷嘴成一列,并形成为沿蜂窝状成型体的前进方向10列平行地排列。而且,使从在上下方向上排列的四段喷嘴吹出的第二热风的风量总和为0.002m3/秒。此外,使从各喷嘴吹出的第二热风的风速为3m/秒,温度为105℃。
另外,通过强制排气机构63以60m3/min进行排气。
这样,使干燥空间152内的湿度为50%,温度为约105℃。
用于干燥的蜂窝状成型体以堇青石为材料,并使隔室的隔壁厚度为0.15mm,开口率为80%或其以上,重量约为6kg。
使干燥装置400在干燥室151内进入十个蜂窝状成型体的状态下以一个蜂窝状成型体在干燥空间152内的滞留时间为约3分钟方式连续运转来进行蜂窝状成型体的干燥。
(比较例23)
作为干燥条件,使干燥空间内的湿度为70%,并从水蒸气流入机构以30kg/Hr来使110℃的水蒸气流入。此外,通过强制排气机构以60m3/min进行排气。使干燥空间内的温度约为90℃。再有,不从吹热风单元吹出热风,且不从吹热风器产生第二热风。其它条件与实施例11相同。
(目视确认)
如果目视观察用实施例11及比较例23的蜂窝状成型体干燥方法干燥的蜂窝状成型体,则实施例11中得到的蜂窝状成型体没发生外周壁的起皱和裂纹、蜂窝状成型体外部的隔室的隔壁变形等。相对地,比较例23中得到的蜂窝状成型体在外周壁上出现起皱,且出现了蜂窝状成型体外部的隔室的隔壁变形。比较例23中得到的蜂窝状成型体的隔壁变形为从外周壁朝向内侧的20mm的范围。
(蜂窝状成型体的水分分布)
测定了在实施例11及比较例23的蜂窝状成型体干燥方法中干燥的蜂窝状成型体的水分分布(水分含量(质量%))。在蜂窝状成型体的“中心轴”、“外周壁”及中心轴和外周壁的“中点”三个区域,在从蜂窝状成型体的中心轴方向的上端部到下端部等间隔的七个地点(包括上端部及下端部,且将上端部设为第一段,下端部设为第七段,其间从上端部侧设为第2-6段)取样,并在总计21个地点进行测定。作为测定方法,将各取样地点切出10mm见方,并将通过测定刚切出后和完全干燥后的质量来算出刚切出后的含有水分的结果在表1中表示。作为完全干燥后的条件,热风气氛120℃,24小时。
                                表3
                                                          (单位:质量%)
               实施例1             比较例1
   中心轴    中点    外周壁   中心轴    中点   外周壁
  第一段     20     21      21     30     33     40
  第二段     18     19      19     20     22     38
  第三段     18     19      19     20     22     40
  第四段     17.5     19.5      19     20     23     42
  第五段     18     19      19.5     21     24     40
  第六段     18.5     19      19.5     20     22     35
  第七段     15     18.5      19.5     15     18     30
  平均值     17.9     19.3      19.5     20.9     23.4     37.9
  载体平均                   19.5                 25.7
根据表3,实施例11中得到的蜂窝状成型体的中心轴、中点及外周壁三个地点为大体相同的水分含有率,对此,与比较例23中得到的蜂窝状成型体的中心轴、中点相比较外周壁的水分含有率高15-20质量%。根据该结果和上述目视确认的结果,通过实施例11在高温、低湿度气氛中进行干燥,可降低外周壁的水分含有率,从而可知没发生外周壁的起皱和裂纹、隔壁的变形等。此外,通过比较例23在高湿度气氛中干燥使得外周壁的水分含有率变高,从而可知发生外周壁的起皱和裂纹、隔壁的变形等。再有,实施例11中得到的蜂窝状成型体的平均水分量(载体平均)与比较例23中得到的蜂窝状成型体的平均水分量(载体平均)相比小约6.2质量%,从而可知实施例11的干燥效率通过降低湿度而提高。这里,“载体平均”对于一个蜂窝状成型体整体而言是测定水分含有率时的值,将从蜂窝状成型体整体的重量(A)减去完全干燥该蜂窝状成型体后的重量(B)的值(B-A)除以完全干燥前的上述蜂窝状成型体整体的重量(A)并乘以100倍的值。
(实施例12-20)
除了使干燥空间152内的湿度及温度如表4般变化以外与实施例11同样地进行蜂窝状成型体的干燥。已干燥蜂窝状成型体的数量在该实施例中分别为300个。
(比较例24-44)
除了使干燥空间内的湿度及温度如表4般变化以外与比较例23同样地进行蜂窝状成型体的干燥。已干燥蜂窝状成型体的数量在该比较例中分别为300个。
(目视确认)
将以目视观察用实施例12-20及比较例24-44的蜂窝状成型体干燥方法干燥的各300个蜂窝状成型体的结果在表4中表示。在表4中,“外壁起皱”在各实施例及比较例中是外周壁上产生起皱的蜂窝状成型体的数量与已干燥的蜂窝状成型体的总数的比率(%),“外壁裂纹”在各实施例及比较例中是外周壁上产生裂纹的蜂窝状成型体的数量与已干燥的蜂窝状成型体的总数的比率(%)。如表4所示,可知在干燥空间内的温度范围75-130℃中,通过使湿度为30-65%可防止发生外周壁的“起皱”和“裂纹”。
                                  表4
干燥空间内的温度(℃) 干燥空间内的湿度(%) 外壁裂纹(%) 外壁起皱(%)
实施例12  95  30  0  0
实施例13  95  50  0  0
实施例14  95  65  0  0
实施例15  75  30  0  0
实施例16  75  50  0  0
实施例17  75  65  0  0
实施例18  130  30  0  0
实施例19  130  50  0  0
实施例20  130  65  0  0
比较例24  95  0  100  0
比较例25  95  10  80  0
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表4,接上页
比较例26  95  20  10  0
比较例27  95  70  0  3
比较例28  95  80  0  10
比较例29  95  90  0  20
比较例30  95  100  0  55
比较例31  75  0  15  0
比较例32  75  10  8  0
比较例33  75  20  3  0
比较例34  75  70  0  10
比较例35  75  80  0  25
比较例36  75  90  0  50
比较例37  75  100  0  100
比较例38  130  0  100  0
比较例39  130  10  90  0
比较例40  130  20  25  0
比较例41  130  70  0  3
比较例42  130  80  0  5
比较例43  130  90  0  15
比较例44  130  100  0  35
在蜂窝状成型体制造特别是陶瓷制蜂窝状成型体制造中,当在其制造工序中干燥蜂窝状成型体时,可抑制在蜂窝状成型体上产生隔壁的歪扭等变形,通过提供蜂窝状成型体干燥方法及干燥装置而可制造无变形的高品质蜂窝状成型体。

Claims (42)

1.一种蜂窝状成型体的干燥方法,其在加湿及加温气氛的干燥空间内向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)照射电磁波,通过高频加热来将水从所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部蒸发以干燥所述未干燥蜂窝状成型体,从而得到干燥蜂窝状成型体,其特征在于:
在将所述干燥空间内的所述加湿及加温气氛通过向所述干燥空间内流入水蒸气的操作及强制排气的操作而保持在30-65%的低湿度范围和75-130℃的温度范围内的状态下,照射电磁波来高频加热以最终将所述未干燥蜂窝状成型体中所含有的水中的50-99质量%蒸发;
在所述未干燥蜂窝状成型体中,通过只用高频加热增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量,减小从所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异,同时,减小所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制了内部及外部的干燥程度的差异所引起的所述隔壁的变形的干燥蜂窝状成型体。
2.根据权利要求1所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
在通过所述高频加热来干燥所述蜂窝状成型体后,通过向所述蜂窝状成型体吹热风而进一步干燥。
3.根据权利要求2所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
所述热风的温度是100-130℃。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
所述电磁波的频率是900-10000MHz。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
所述蜂窝状成型体的所述隔室的开口率是80%或其以上,且所述隔壁的厚度是0.18mm或其以下。
6.一种蜂窝状成型体的干燥方法,其在加湿及加温气氛的干燥空间内向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)照射电磁波,通过高频加热来将水从所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部蒸发以干燥所述未干燥蜂窝状成型体,从而得到干燥蜂窝状成型体,其特征在于:
在将所述干燥空间内的所述加湿及加温气氛保持在30-65%的低湿度范围和75-130℃的温度范围内的状态下,照射电磁波来高频加热以最终将所述未干燥蜂窝状成型体中所含有的水中的50一99质量%蒸发,同时,向所述干燥空间内吹热风并使热风吹到所述未干燥蜂窝状成型体上而在所述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量;
在减小从所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,通过减小所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制了内部及外部的干燥程度的差异所引起的所述隔壁的变形的干燥蜂窝状成型体。
7.根据权利要求6所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
吹到所述干燥空间内的所述热风的风速是0.5-10m/秒,风量是3-60m3/秒。
8.根据权利要求6或7所述的蜂窝状成型体干燥方法,其特征在于:
吹到所述干燥空间内的所述热风的温度是80-135℃。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
吹到所述干燥空间内的所述热风的湿度是20%或其以下。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
在将所述未干燥蜂窝状成型体以其中心轴为中心进行自转的同时,在所述干燥空间内干燥未干燥蜂窝状成型体。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
除了向所述干燥空间内吹热风外,还从预定距离向所述未干燥蜂窝状成型体吹热风(第二热风)以干燥所述未干燥蜂窝状成型体。
12.根据权利要求11所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
吹到所述未干燥蜂窝状成型体的外周壁的所述第二热风的风速是0.5-10m/秒。
13.根据权利要求11所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
吹到所述未干燥蜂窝状成型体的外周壁的所述第二热风的温度是80-135℃。
14.根据权利要求11所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
吹到所述未干燥蜂窝状成型体的外周壁的所述第二热风的湿度是20%或其以下。
15.根据权利要求6-14中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
通过向所述干燥空间内吹所述热风的操作以及对所述干燥空间内进行强制排气的操作来控制所述干燥空间内的湿度及温度。
16.根据权利要求6-15中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
在通过所述高频加热干燥所述蜂窝状成型体后,通过向所述蜂窝状成型体吹热风(后干燥用热风)来进一步干燥。
17.根据权利要求16所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
所述后干燥用热风的温度是100-130℃。
18.根据权利要求6-17中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
所述电磁波的频率是900-10000MHz。
19.根据权利要求6-18中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥方法,其特征在于:
所述蜂窝状成型体的所述隔室的开口率是80%或其以上,且所述隔壁的厚度是0.18mm或其以下。
20.一种蜂窝状成型体的干燥装置,其在向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)照射电磁波,通过高频加热来将水从所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部蒸发以干燥所述未干燥蜂窝状成型体,从而可得到干燥蜂窝状成型体,其特征在于:
具备:具有将所述未干燥蜂窝状成型体容纳于加湿及加温气氛中的干燥空间的干燥室、产生向容纳于所述干燥室中的未干燥蜂窝状成型体照射以最终将所述未干燥蜂窝状成型体中所含有的水中的50-99质量%蒸发的所述电磁波的电磁波产生器;具有将所述干燥空间内的所述加湿及加热气体保持为30-65%的低湿度范围及75-130℃的温度范围的水蒸气流入机构及强制排出机构的气氛控制单元;
通过向容纳于由所述气氛控制单元来控制所述湿度及温度气氛的所述干燥室内的所述未干燥蜂窝状成型体照射来自所述电磁波产生器的电磁波,及通过在所述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量并减小从所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制了内部及外部的干燥程度的差异所引起的所述隔壁的变形的干燥蜂窝状成型体。
21.根据权利要求20所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
所述干燥室具有覆盖其周围的隔热材料。
22.根据权利要求20或21所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
所述电磁波的频率是900-10000MHz。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
还具备热风干燥室和产生所述热风的热风产生器,其中,热风干燥室具有容纳在所述干燥室所具有的所述干燥空间中干燥的所述蜂窝状成型体的热风干燥空间,并通过在所述热风干燥空间内向所述蜂窝状成型体吹热风来进一步干燥所述蜂窝状成型体。
24.根据权利要求23所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
所述热风的温度是100-130℃。
25.根据权利要求20-24中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
所述蜂窝状成型体的所述隔室的开口率是80%或其以上,且所述隔壁的厚度是0.18mm或其以下。
26.一种蜂窝状成型体的干燥装置,其向由含有陶瓷原料及水的原料组成物构成且由隔壁划分多个隔室而形成的未干燥的蜂窝状成型体(未干燥蜂窝状成型体)照射电磁波,通过高频加热来将水从所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部蒸发以干燥所述未干燥蜂窝状成型体,从而可得到干燥蜂窝状成型体,其特征在于:
具备:具有将所述未干燥蜂窝状成型体容纳于加湿及加温气氛中的干燥空间的干燥室;产生向容纳于所述干燥室中的未干燥蜂窝状成型体照射的电磁波并高频加热所述未干燥蜂窝状成型体的电磁波产生器;向所述干燥空间内吹热风以便除了用所述电磁波产生器进行的所述高频加热之外,在所述未干燥蜂窝状成型体中只用高频加热增大从水的蒸发量比内部少的外部的水的蒸发量并将所述蜂窝状成型体中所含有的水最终蒸发其50-99质量%且将所述干燥空间内的所述加湿及加温气氛保持为30-65%的低湿度及75-130℃的温度范围内的吹热风单元;
在向容纳于由所述吹热风单元来控制所述湿度及温度气氛的所述干燥室内的所述未干燥蜂窝状成型体照射来自所述电磁波产生器的电磁波的同时,通过吹出由所述吹热风单元吹来的所述热风,及在增大从外部的水的蒸发量并减小从所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的水的蒸发量的差异的同时,减小所述未干燥蜂窝状成型体的内部及外部的干燥程度的差异,可得到抑制了内部及外部的干燥程度的差异所引起的所述隔壁的变形的干燥蜂窝状成型体。
27.根据权利要求26所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
所述吹热风单元具有热风产生器和可将在热风产生器中产生的所述热风导入到所述干燥空间内的热风导入部。
28.根据权利要求26或27所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
由所述吹热风单元吹出的所述热风的风速是0.5-10m/秒,风量是3-60m3/秒。
29.根据权利要求26-28中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
由所述吹热风单元吹出的所述热风的温度是80-135℃。
30.根据权利要求26-29中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
由所述吹热风单元吹出的所述热风的湿度是20%或其以下。
31.根据权利要求26-30中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
还具备从预定距离向容纳于所述干燥室中的所述未干燥蜂窝状成型体的外周壁再吹热风(第二热风)并加热所述未干燥蜂窝状成型体的吹热风器。
32.根据权利要求31所述的蜂窝状成型体干燥装置,其特征在于:
所述吹热风器具有用于吹出所述第二热风的第二吹热风部,所述第二吹热风部形成为从垂直于所述未干燥蜂窝状成型体的中心轴的相对两个方向分别向所述外周壁吹所述第二热风,且从两个方向向所述外壁吹所述第二热风以夹持所述未干燥蜂窝状成型体的所述外周壁。
33.根据权利要求31或32所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
从所述吹热风器吹出到所述未干燥蜂窝状成型体的所述外周壁的所述第二热风的风速是0.5-10m/秒。
34.根据权利要求31-33中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
从所述吹热风器吹出到所述未干燥蜂窝状成型体的所述外周壁的所述第二热风的温度是80-135℃。
35.根据权利要求31-34中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
从所述吹热风器吹出到所述未干燥蜂窝状成型体的所述外周壁的所述第二热风的湿度是20%或其以下。
36.根据权利要求26-35中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
还具有载物台,载物台具有通过使在其上面装载的所述未干燥蜂窝状成型体以其中心轴为中心自转而可大体同轴地自转的载物部和可自由转动地支撑所述载物部的基部;
在使所述未干燥蜂窝状成型体在所述干燥室内干燥时,使所述未干燥蜂窝状成型体装载于所述载物台的所述载物部,并将所述未干燥蜂窝状成型体与所述载物台一同搬入到所述干燥室内,通过使所述载物部自转而使所述未干燥蜂窝状成型体自转的同时干燥所述未干燥蜂窝状成型体以成为所述干燥蜂窝状成型体,最后将所述干燥蜂窝状成型体与所述载物台一同从所述干燥室搬出。
37.根据权利要求36所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
构成所述载物台的载物部具有以所述中心轴为中心进行转动的小齿轮;
在所述干燥室内,还具有将装载于所述载物台上的所述未干燥蜂窝状成型体装载于其上并搬入到所述干燥装置内且在移动所述未干燥蜂窝状成型体的同时干燥所述未干燥蜂窝状成型体并在成为干燥蜂窝状成型体后将所述干燥蜂窝状成型体搬出所述干燥室的传送带;以及在朝向所述载物台侧的一面上沿所述传送带形成凹凸形状(齿条部凹凸)的棒状齿条部,棒状齿条部沿所述传送带平行地设置且在将装载了所述未干燥蜂窝状成型体的所述载物台装载于所述传送带上移动时与所述载物部所具有的小齿轮部啮合,
使放置于所述载物台上的所述未干燥蜂窝状成型体装载于所述传送带上并在所述干燥室内移动时,由于所述载物部所具有的所述小齿轮与所述齿条部凹凸啮合的同时所述载物台移动,所以可使所述载物部以其中心轴为中心自转,从而在使放置于所述载物台上的所述未干燥蜂窝状成型体大体同轴地自转的同时在所述干燥装置内移动。
38.根据权利要求26-37中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
所述干燥室具有覆盖其周围的隔热材料。
39.根据权利要求26-38中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
所述电磁波的频率是900-10000MHz。
40.根据权利要求26-39中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
还具备后干燥室和产生所述后干燥用热风的后干燥用热风产生器,其中,该后干燥室具有容纳在所述干燥室所具有的所述干燥空间中干燥的所述蜂窝状成型体的后干燥空间,并通过在所述后干燥空间内向所述蜂窝状成型体吹热风(后干燥用热风)来进一步干燥所述蜂窝状成型体。
41.根据权利要求40所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
在所述后干燥用热风产生器中产生的所述后干燥用热风的温度是100-130℃。
42.根据权利要求26-41中任一项所述的蜂窝状成型体的干燥装置,其特征在于:
所述蜂窝状成型体的所述隔室的开口率是80%或其以上,所述隔壁的厚度是0.18mm或其以下。
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