JP2001183070A - 陶芸用電気炉 - Google Patents
陶芸用電気炉Info
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- JP2001183070A JP2001183070A JP37090599A JP37090599A JP2001183070A JP 2001183070 A JP2001183070 A JP 2001183070A JP 37090599 A JP37090599 A JP 37090599A JP 37090599 A JP37090599 A JP 37090599A JP 2001183070 A JP2001183070 A JP 2001183070A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 窯業用炉の発熱体を外部汚染環境から保護
し、延命を図ることにより経済的効果を得ること、焼成
体の全面加熱を可能にすること、及び窯業用炉の製作を
容易にする 【解決手段】 被加熱物質より発生する化学侵蝕性の強
い物質や加熱室外部より導入される侵蝕性無機物質ある
いは侵蝕ガスを使用する環境の陶芸用電気炉において、
側面、底面が面状セラミック隔壁７を有するパネルヒー
タユニット21,22からなる断熱構造体の陶芸用電気炉で
あって、側面、底面のヒータに加え天井面をセラミック
チューブを隔壁とするチューブヒータ23とし、該チュー
ブヒータをセラミックと耐熱金属を接合させた取付部材
24により天井面近傍の側面から支持した断熱構造体であ
る。
し、延命を図ることにより経済的効果を得ること、焼成
体の全面加熱を可能にすること、及び窯業用炉の製作を
容易にする 【解決手段】 被加熱物質より発生する化学侵蝕性の強
い物質や加熱室外部より導入される侵蝕性無機物質ある
いは侵蝕ガスを使用する環境の陶芸用電気炉において、
側面、底面が面状セラミック隔壁７を有するパネルヒー
タユニット21,22からなる断熱構造体の陶芸用電気炉で
あって、側面、底面のヒータに加え天井面をセラミック
チューブを隔壁とするチューブヒータ23とし、該チュー
ブヒータをセラミックと耐熱金属を接合させた取付部材
24により天井面近傍の側面から支持した断熱構造体であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学侵蝕性の強い
物質や侵蝕性無機物質や侵蝕ガスを有する環境での使用
に適した断熱構造体からなる底面及び側面加熱等の五面
加熱、又は底面及び側面に加えて天井面加熱の全面加熱
型の陶芸用電気炉に関する。
物質や侵蝕性無機物質や侵蝕ガスを有する環境での使用
に適した断熱構造体からなる底面及び側面加熱等の五面
加熱、又は底面及び側面に加えて天井面加熱の全面加熱
型の陶芸用電気炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】陶芸用電気炉内における一般的な化学的
侵蝕物質としては、陶磁器焼成体表面の装飾、着色に用
いられる釉薬やその基となる草木の灰成分であるアルカ
リ酸化物、アルカリ土類酸化物を主成分とした物質や低
融点金属酸化物、金属の熱処理などで発生する表面酸化
皮膜の金属酸化物が知られている。また、加熱に要する
熱源ガスに含まれる侵蝕性ガス(NOx,SOx,ハロゲン系ガ
ス)も高温下で炉内断熱材や発熱体を侵蝕、劣化させる
原因物質である。このため発熱体本来の消耗メカニズム
である発熱材料の蒸発や表面保護皮膜の生成・剥離の繰
り返しパターンによることなく、飛散した前述侵蝕性無
機物質との接触反応による侵蝕によって発生する断線も
発熱体寿命に至る大きな要素である。
侵蝕物質としては、陶磁器焼成体表面の装飾、着色に用
いられる釉薬やその基となる草木の灰成分であるアルカ
リ酸化物、アルカリ土類酸化物を主成分とした物質や低
融点金属酸化物、金属の熱処理などで発生する表面酸化
皮膜の金属酸化物が知られている。また、加熱に要する
熱源ガスに含まれる侵蝕性ガス(NOx,SOx,ハロゲン系ガ
ス)も高温下で炉内断熱材や発熱体を侵蝕、劣化させる
原因物質である。このため発熱体本来の消耗メカニズム
である発熱材料の蒸発や表面保護皮膜の生成・剥離の繰
り返しパターンによることなく、飛散した前述侵蝕性無
機物質との接触反応による侵蝕によって発生する断線も
発熱体寿命に至る大きな要素である。
【０００３】従来の陶芸用電気炉においては、これら被
加熱物質より発生する化学侵蝕性の強い物質や加熱室外
部より導入される侵蝕性無機物質あるいは侵蝕ガスを有
する環境に対処すべく種々の対策がとられている。対策
の対象は、耐熱材料、発熱体の材質、構造あるいは保護
の方法などである。陶磁器用電気炉では床面に焼成窯道
具である炭化珪素質棚板を敷き、底面の発熱体エレメン
トをその上に落下する反応物質から保護する構造にした
り、「さや」などの四面または五面からなる耐火性容器
に被加熱物を入れて焼成して被加熱物からの侵蝕物質の
飛散を防いでいる。
加熱物質より発生する化学侵蝕性の強い物質や加熱室外
部より導入される侵蝕性無機物質あるいは侵蝕ガスを有
する環境に対処すべく種々の対策がとられている。対策
の対象は、耐熱材料、発熱体の材質、構造あるいは保護
の方法などである。陶磁器用電気炉では床面に焼成窯道
具である炭化珪素質棚板を敷き、底面の発熱体エレメン
トをその上に落下する反応物質から保護する構造にした
り、「さや」などの四面または五面からなる耐火性容器
に被加熱物を入れて焼成して被加熱物からの侵蝕物質の
飛散を防いでいる。
【０００４】本発明者らが先に出願した特願平10-33162
3号も発熱体の保護に関するものである。すなわち、底
面の発熱体の保護だけでなく、電気炉の被加熱空間と加
熱空間との間にすべて高熱伝導性セラミックを隔壁材と
して配置し、陶磁器等の焼成体の焼成中に侵食性無機物
質、侵食性ガスから発熱体を隔離した構造である。
3号も発熱体の保護に関するものである。すなわち、底
面の発熱体の保護だけでなく、電気炉の被加熱空間と加
熱空間との間にすべて高熱伝導性セラミックを隔壁材と
して配置し、陶磁器等の焼成体の焼成中に侵食性無機物
質、侵食性ガスから発熱体を隔離した構造である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のよう
な、従来の窯業用炉、特に陶芸用炉の特殊性に鑑みて内
部の構造上の問題点を解決しようとするもので、炉内の
発熱体の選定やその保護材とこれらの取付形状に関する
次のような問題点に着目して、発熱体を外部汚染環境か
ら保護し、延命を図ることにより経済的効果を得るこ
と、焼成体の全面加熱を可能にすること、及び窯業用炉
の製作を容易にすることを目的とする。
な、従来の窯業用炉、特に陶芸用炉の特殊性に鑑みて内
部の構造上の問題点を解決しようとするもので、炉内の
発熱体の選定やその保護材とこれらの取付形状に関する
次のような問題点に着目して、発熱体を外部汚染環境か
ら保護し、延命を図ることにより経済的効果を得るこ
と、焼成体の全面加熱を可能にすること、及び窯業用炉
の製作を容易にすることを目的とする。
【０００６】発熱体としてのヒータエレメント保護の構
造には一般に、ラジアントチューブと呼ばれる耐熱金属
管や、磁製管などの内部にヒータエレメントを挿入し保
護する方法が用いられるが、前者の金属管では1100℃以
上の高温域での使用には強度、耐蝕性などに制約があ
り、後者の磁製管では熱伝導が低いため熱放射が遅くな
り、自己発熱により高温に曝されてエレメントの酸化、
分解が進行、劣化する場合も少なくない点を改善する。
造には一般に、ラジアントチューブと呼ばれる耐熱金属
管や、磁製管などの内部にヒータエレメントを挿入し保
護する方法が用いられるが、前者の金属管では1100℃以
上の高温域での使用には強度、耐蝕性などに制約があ
り、後者の磁製管では熱伝導が低いため熱放射が遅くな
り、自己発熱により高温に曝されてエレメントの酸化、
分解が進行、劣化する場合も少なくない点を改善する。
【０００７】金属の熱処理用マッフル炉では装着された
熱伝導性の良い耐熱合金製マッフル容器により被加熱室
の均熱化が図られるが、使用温度の最高が1150℃程度と
制約されている。炉内の均熱と温度制御の安定化では加
熱の電力制御方法も高度な技術が要求され、特に低温域
では制御温度のハンチングも起き易く、陶磁器・セラミ
ック分野では常温域から600℃までの昇温過程で発生し
易いクラックなどの不良防止に被加熱焼成物雰囲気温度
の安定化が求められている。
熱伝導性の良い耐熱合金製マッフル容器により被加熱室
の均熱化が図られるが、使用温度の最高が1150℃程度と
制約されている。炉内の均熱と温度制御の安定化では加
熱の電力制御方法も高度な技術が要求され、特に低温域
では制御温度のハンチングも起き易く、陶磁器・セラミ
ック分野では常温域から600℃までの昇温過程で発生し
易いクラックなどの不良防止に被加熱焼成物雰囲気温度
の安定化が求められている。
【０００８】一般的な発熱体の取付形状では陶磁器用電
気炉の場合、波形に形成されたヒータエレメントが炉内
壁面に通称「フック」と呼ばれるＵ字型の金属金具で固
定されている。この方法の問題点は、使用中に起きるヒ
ータエレメントの変形によって発生する発熱体の炉内へ
の飛び出しや互いに接触しての電気的短絡に起因するト
ラブルが多く認められ、また多数のフックを用いるため
に作業性やメンテナンス性に劣っている。多くの場合壁
面には耐火断熱レンガが用いられるが壁面に打ち込まれ
たフックによる炉材の損傷も大きく、炉体寿命を短くす
る原因となる。他の方法としてセラミックファイバーに
よる壁面施工の場合には炉体外壁に固定された支持金具
やセラミックス支持具によって断熱材や発熱体を支持・
固定するが、支持具のコストや使用温度に制約がある。
本発明では、このような取付構造の問題点を解決する。
気炉の場合、波形に形成されたヒータエレメントが炉内
壁面に通称「フック」と呼ばれるＵ字型の金属金具で固
定されている。この方法の問題点は、使用中に起きるヒ
ータエレメントの変形によって発生する発熱体の炉内へ
の飛び出しや互いに接触しての電気的短絡に起因するト
ラブルが多く認められ、また多数のフックを用いるため
に作業性やメンテナンス性に劣っている。多くの場合壁
面には耐火断熱レンガが用いられるが壁面に打ち込まれ
たフックによる炉材の損傷も大きく、炉体寿命を短くす
る原因となる。他の方法としてセラミックファイバーに
よる壁面施工の場合には炉体外壁に固定された支持金具
やセラミックス支持具によって断熱材や発熱体を支持・
固定するが、支持具のコストや使用温度に制約がある。
本発明では、このような取付構造の問題点を解決する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、被加熱物質よ
り発生する化学侵蝕性の強い物質や加熱室外部より導入
される侵蝕性無機物質あるいは侵蝕ガスを使用する環境
の陶芸用電気炉において、側面、底面が面状セラミック
隔壁を有するパネルヒータユニットからなる断熱構造体
の陶芸用電気炉である。
り発生する化学侵蝕性の強い物質や加熱室外部より導入
される侵蝕性無機物質あるいは侵蝕ガスを使用する環境
の陶芸用電気炉において、側面、底面が面状セラミック
隔壁を有するパネルヒータユニットからなる断熱構造体
の陶芸用電気炉である。
【００１０】また、上記環境で用いられる陶芸用電気炉
において、側面、底面のヒータに加え天井面をセラミッ
クチューブを隔壁とするチューブヒータとして全面加熱
型の陶芸用電気炉である。
において、側面、底面のヒータに加え天井面をセラミッ
クチューブを隔壁とするチューブヒータとして全面加熱
型の陶芸用電気炉である。
【００１１】ヒーターの支持が難しい天井部において簡
単に支持するために、取付部材は、セラミックが炭化珪
素、窒化珪素、サイアロン、アルミナ、スピネル、マグ
ネシアの１又は２以上からなる耐熱高強度セラミックで
あり、耐熱金属がFe-Cr-Al,Ni-Cr,Fe-Cr-Niの１又は２
以上からなる耐熱金属を接合させた支持部品を天井側面
の鉄皮に固定し、チューブヒータのチューブを支持させ
た。
単に支持するために、取付部材は、セラミックが炭化珪
素、窒化珪素、サイアロン、アルミナ、スピネル、マグ
ネシアの１又は２以上からなる耐熱高強度セラミックで
あり、耐熱金属がFe-Cr-Al,Ni-Cr,Fe-Cr-Niの１又は２
以上からなる耐熱金属を接合させた支持部品を天井側面
の鉄皮に固定し、チューブヒータのチューブを支持させ
た。
【００１２】全体として、発熱体及び耐火断熱材を炉内
の侵蝕性雰囲気より遮断するために、炉内面側に高耐蝕
性、高熱伝導性のセラミック隔壁を有するパネルヒータ
ユニットとした。発熱体を保護するセラミック隔壁の材
質はアルミナ、炭化珪素、窒化珪素、サイアロンなどの
高耐蝕性かつ高熱伝導性のセラミックを採用した。
の侵蝕性雰囲気より遮断するために、炉内面側に高耐蝕
性、高熱伝導性のセラミック隔壁を有するパネルヒータ
ユニットとした。発熱体を保護するセラミック隔壁の材
質はアルミナ、炭化珪素、窒化珪素、サイアロンなどの
高耐蝕性かつ高熱伝導性のセラミックを採用した。
【００１３】また、各炉壁は壁ごとユニット化した。つ
まり、底面ユニット、側面ユニット、天井ユニット、コ
ーナーユニットである。このユニットを複数個組み合わ
せることにより簡単に形状の異なった電気炉が容易に製
作できる。また故障の場合でもユニットの交換で対応可
能となる。
まり、底面ユニット、側面ユニット、天井ユニット、コ
ーナーユニットである。このユニットを複数個組み合わ
せることにより簡単に形状の異なった電気炉が容易に製
作できる。また故障の場合でもユニットの交換で対応可
能となる。
【００１４】隔壁材への熱伝達に輻射のみならず伝導も
利用するように、パネルヒータユニットは軽量断熱レン
ガからなるパネルの溝にヒータを置き、溝部を高熱伝導
性のアルミナ粒と無機バインダの混合物で充填し固化さ
せた構造とした。以上のような種々の改良により陶芸用
電気炉として優れたものとなるのである。
利用するように、パネルヒータユニットは軽量断熱レン
ガからなるパネルの溝にヒータを置き、溝部を高熱伝導
性のアルミナ粒と無機バインダの混合物で充填し固化さ
せた構造とした。以上のような種々の改良により陶芸用
電気炉として優れたものとなるのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１、図２に陶磁器焼成用登り窯
と同様の炉内環境が可能な、正方形の断面を持つ備前焼
用の還元電気炉である陶芸用電気炉を製作した。図１は
炉の縦断面図であり、図２は図１中Ａ−Ａ断面図であ
る。これらの図にみられるように、耐火煉瓦等を用いて
形成された断熱炉壁１の内部へ矩形に形成された焼成室
２には壁面に添って断熱煉瓦４の上に発熱体３が巡らさ
れて、その内部が隔壁7,11を介して陶磁器等を焼成する
被加熱空間５となっている。発熱体３は最高使用温度13
50℃の鉄・クロム・アルミ系合金の線材からなるコイル
状のものを用いた。しかし、コイル状のものに限定され
るものではなく、使用目的により波状や線状のものも使
用可能である。天井ユニットのヒータ３は天井ユニット
側面鉄皮に固定した高強度アルミナセラミックと耐熱金
属からなる棒状の接合部品で支持する構造とした。さら
に天井ユニット13にはガス排出孔13aを設けた。
と同様の炉内環境が可能な、正方形の断面を持つ備前焼
用の還元電気炉である陶芸用電気炉を製作した。図１は
炉の縦断面図であり、図２は図１中Ａ−Ａ断面図であ
る。これらの図にみられるように、耐火煉瓦等を用いて
形成された断熱炉壁１の内部へ矩形に形成された焼成室
２には壁面に添って断熱煉瓦４の上に発熱体３が巡らさ
れて、その内部が隔壁7,11を介して陶磁器等を焼成する
被加熱空間５となっている。発熱体３は最高使用温度13
50℃の鉄・クロム・アルミ系合金の線材からなるコイル
状のものを用いた。しかし、コイル状のものに限定され
るものではなく、使用目的により波状や線状のものも使
用可能である。天井ユニットのヒータ３は天井ユニット
側面鉄皮に固定した高強度アルミナセラミックと耐熱金
属からなる棒状の接合部品で支持する構造とした。さら
に天井ユニット13にはガス排出孔13aを設けた。
【００１６】発熱体３は側面のほか底面、この例のよう
に必要に応じて天井面にも設けられ、被加熱空間５の全
面から均等に加熱するようになっている。そして、底面
及び側面はパネルヒータの底面ユニット21及び側面ユニ
ット22で構成され、天井面はコイル状発熱体の外周にア
ルミナチューブを隔壁材17としたセラミックチューブヒ
ータ23としている。パネルヒータ及び天井のセラミツク
チューブヒータの支持部の詳細については後述する。
に必要に応じて天井面にも設けられ、被加熱空間５の全
面から均等に加熱するようになっている。そして、底面
及び側面はパネルヒータの底面ユニット21及び側面ユニ
ット22で構成され、天井面はコイル状発熱体の外周にア
ルミナチューブを隔壁材17としたセラミックチューブヒ
ータ23としている。パネルヒータ及び天井のセラミツク
チューブヒータの支持部の詳細については後述する。
【００１７】パネルヒータの底面ユニット21及び側面ユ
ニット22は、発熱体３及び耐火断熱材を炉内の侵蝕性雰
囲気より遮断するために、炉内面側に高耐蝕性、高熱伝
導性のセラミック隔壁７,11を有する。発熱体側面及び
底面の隔壁７,11はこの例では炭化珪素質(SiC)であっ
て、高耐蝕性かつ高熱伝導性のセラミックである。この
底面及び側面の底面ユニット21及び側面ユニット22の詳
細については後述する。
ニット22は、発熱体３及び耐火断熱材を炉内の侵蝕性雰
囲気より遮断するために、炉内面側に高耐蝕性、高熱伝
導性のセラミック隔壁７,11を有する。発熱体側面及び
底面の隔壁７,11はこの例では炭化珪素質(SiC)であっ
て、高耐蝕性かつ高熱伝導性のセラミックである。この
底面及び側面の底面ユニット21及び側面ユニット22の詳
細については後述する。
【００１８】焼成室２の四隅へ図２にみられるコーナー
ユニット６が縦方向に用いられている。コーナーユニッ
ト６は角柱状の一角で炉内側に角形状に耐熱レンガ6aが
用いられ、その他を耐熱繊維6bで形成し、鉄皮で覆って
角柱状となっている。
ユニット６が縦方向に用いられている。コーナーユニッ
ト６は角柱状の一角で炉内側に角形状に耐熱レンガ6aが
用いられ、その他を耐熱繊維6bで形成し、鉄皮で覆って
角柱状となっている。
【００１９】側部外壁に取り付けたプロパンガスバーナ
ー14を使用し1350℃以下の遊離炭素を含むCO濃度４％以
上の高濃度還元炎をガス導入口18より炉内に導入し、こ
の時導入口より登り窯で用いる松割木を投入し、焼成灰
も同時に炉内に導入した。隔壁材７に高熱伝導性セラミ
ック成形体(この例では炭化珪素質(SiC)セラミックス、
15mm厚)を採用しているので発熱体３からの熱伝導が効
率良く行なわれ、しかも、陶磁器焼成中に発熱体３を侵
食性無機物質、侵食性ガスから隔離することができる。
炉底のエア導入孔10にはエア導入用磁製管９が炉壁保護
のために設けられている。
ー14を使用し1350℃以下の遊離炭素を含むCO濃度４％以
上の高濃度還元炎をガス導入口18より炉内に導入し、こ
の時導入口より登り窯で用いる松割木を投入し、焼成灰
も同時に炉内に導入した。隔壁材７に高熱伝導性セラミ
ック成形体(この例では炭化珪素質(SiC)セラミックス、
15mm厚)を採用しているので発熱体３からの熱伝導が効
率良く行なわれ、しかも、陶磁器焼成中に発熱体３を侵
食性無機物質、侵食性ガスから隔離することができる。
炉底のエア導入孔10にはエア導入用磁製管９が炉壁保護
のために設けられている。
【００２０】図３に天井チューブヒータ23の支持部の構
造を示す。天井ユニットの側面鉄皮29にアルミナパイプ
27aと耐熱金属パイプ27bを接合させた取付部材24を固定
し、チューブヒータを支持した断熱構造体である。アル
ミナパイプ27aは純度99.3％以上、嵩密度3.9以上、曲げ
強度300MPaの高強度品で両端をアルミナファイバー26で
栓をしている。耐熱金属パイプ27bは発熱体と同じFe-Cr
-Al系のパイプで、アルミナ系無機接着剤アロンセラミ
ック-Ｃを使用し、固定用のネジ28を除き挿入したアル
ミナパイプ27aと耐熱金属パイプ27bを接合し一体化させ
た後に固定用のネジ28により鉄皮に固定した。
造を示す。天井ユニットの側面鉄皮29にアルミナパイプ
27aと耐熱金属パイプ27bを接合させた取付部材24を固定
し、チューブヒータを支持した断熱構造体である。アル
ミナパイプ27aは純度99.3％以上、嵩密度3.9以上、曲げ
強度300MPaの高強度品で両端をアルミナファイバー26で
栓をしている。耐熱金属パイプ27bは発熱体と同じFe-Cr
-Al系のパイプで、アルミナ系無機接着剤アロンセラミ
ック-Ｃを使用し、固定用のネジ28を除き挿入したアル
ミナパイプ27aと耐熱金属パイプ27bを接合し一体化させ
た後に固定用のネジ28により鉄皮に固定した。
【００２１】図４は面状セラミック隔壁を有するパネル
ヒータの底面ユニット21の例を示す。鋼鉄製缶体30に順
に断熱ボード(I)(1000℃耐用)、断熱ボード(II)(1250℃
耐用)、断熱ボード(III)(1600℃耐用ボード)を用いてい
る。その上部に耐火断熱レンガ４を用いているが、これ
は予め発熱体３を埋め込む溝33を設け、吸い込み防止の
ためアンモニア系コロイダルシリカを薄く塗布し、Fe-C
r-Al系の発熱体を配線し、さらにその溝に0.1〜1.0mmの
高熱伝導性のアルミナ粒と無機バインダー（アロンセラ
ミック-Ｃ）と水の混合物34を充填し、１日放置後90℃
で乾燥しさらに150℃で乾燥したものである。その上に
厚さ15mmのSiC系セラミック隔壁材36を用いて覆ってい
る。
ヒータの底面ユニット21の例を示す。鋼鉄製缶体30に順
に断熱ボード(I)(1000℃耐用)、断熱ボード(II)(1250℃
耐用)、断熱ボード(III)(1600℃耐用ボード)を用いてい
る。その上部に耐火断熱レンガ４を用いているが、これ
は予め発熱体３を埋め込む溝33を設け、吸い込み防止の
ためアンモニア系コロイダルシリカを薄く塗布し、Fe-C
r-Al系の発熱体を配線し、さらにその溝に0.1〜1.0mmの
高熱伝導性のアルミナ粒と無機バインダー（アロンセラ
ミック-Ｃ）と水の混合物34を充填し、１日放置後90℃
で乾燥しさらに150℃で乾燥したものである。その上に
厚さ15mmのSiC系セラミック隔壁材36を用いて覆ってい
る。
【００２２】図５は面状セラミック隔壁を有するパネル
ヒータの側面ユニット22の断面図である。断熱構造は底
面ユニットとほぼ同一であるが、外鉄皮40から順に断熱
ボード(I)(1000℃耐用)、断熱ボード(II)(1250℃耐
用)、断熱ボード(III)(1600℃耐用ボード)、発熱体３を
埋め込んだ溝33を有する耐火断熱レンガ４、隔壁材７で
あるが、これらは垂直のため隔壁材７の四コーナーの近
傍に孔をあけ、Fe-Cr-Al系のナット38を内蔵する支持部
品を同材質のネジ付スタッド39で外鉄皮40に固定する構
造とした。側面ユニット22のうち一側面を形成するもの
についてはプロパンガスバーナー14の高温気体をガス導
入口18より炉内に導入するようになっており、壁面保護
のためにガス導入用磁製管15を設けている。
ヒータの側面ユニット22の断面図である。断熱構造は底
面ユニットとほぼ同一であるが、外鉄皮40から順に断熱
ボード(I)(1000℃耐用)、断熱ボード(II)(1250℃耐
用)、断熱ボード(III)(1600℃耐用ボード)、発熱体３を
埋め込んだ溝33を有する耐火断熱レンガ４、隔壁材７で
あるが、これらは垂直のため隔壁材７の四コーナーの近
傍に孔をあけ、Fe-Cr-Al系のナット38を内蔵する支持部
品を同材質のネジ付スタッド39で外鉄皮40に固定する構
造とした。側面ユニット22のうち一側面を形成するもの
についてはプロパンガスバーナー14の高温気体をガス導
入口18より炉内に導入するようになっており、壁面保護
のためにガス導入用磁製管15を設けている。
【００２３】パネルヒータの底面ユニット21とパネルヒ
ータの側面ユニット22の組み付けの様子を図６に示す。
底面ユニットの端部に側面ユニットを組合せるだけであ
るから、電気炉への取付が容易になっている。
ータの側面ユニット22の組み付けの様子を図６に示す。
底面ユニットの端部に側面ユニットを組合せるだけであ
るから、電気炉への取付が容易になっている。
【００２４】本発明は釉薬を用いて絵付けする瀬戸、清
水焼、九谷焼等の陶器の焼成に使用されるだけでなく、
釉薬を用いず薪や藁や炭などのアッシュにより発色させ
る備前焼や信楽焼等の焼成にも対応可能である。また本
発明の特徴を考慮すると1350℃までの焼成ならば一般の
工業用電気炉としても十分使用可能である。
水焼、九谷焼等の陶器の焼成に使用されるだけでなく、
釉薬を用いず薪や藁や炭などのアッシュにより発色させ
る備前焼や信楽焼等の焼成にも対応可能である。また本
発明の特徴を考慮すると1350℃までの焼成ならば一般の
工業用電気炉としても十分使用可能である。
【００２５】
【発明の効果】本発明の陶芸用電気炉は下記のような特
徴がある。 軽量断熱天井にヒーターを取り付けることが可能にな
り、焼成体を周囲から均一加熱ができる（温度分布の均
一化） セラミック隔壁材の使用により汚染環境による発熱体
および断熱材が曝されないので長寿命化が可能である。 特殊な支持部品を使用することにより天井部側面でセ
ラミックチューブヒーターを支持することが可能とな
り、落下や垂れ下がりを防止した。 発熱体が耐火断熱材中に内蔵されているために安全性
に優れる。 ユニット化により電気炉への取付が容易になり大型、
小型、縦長、横長等の各種の電気炉に対応できる。ま
た、上蓋、底蓋のみならず物の出し入れが容易な横扉方
式にも応用可能である。更にユニットで持ち込み、現地
での組立が可能である。また、修理時も傷んだところの
ユニットの交換で良い。製作面でも同形状のユニットを
作ればよいので生産性が向上し納期の短縮が可能とな
る。 発熱体をアルミナ粒中に埋めて固定したため電気絶縁
性の向上を可能にした。 高熱伝導性アルミナの使用により低温度領域でセラミ
ック隔壁材への熱伝達が良くなった。 裏面への熱拡散が防止される。
徴がある。 軽量断熱天井にヒーターを取り付けることが可能にな
り、焼成体を周囲から均一加熱ができる（温度分布の均
一化） セラミック隔壁材の使用により汚染環境による発熱体
および断熱材が曝されないので長寿命化が可能である。 特殊な支持部品を使用することにより天井部側面でセ
ラミックチューブヒーターを支持することが可能とな
り、落下や垂れ下がりを防止した。 発熱体が耐火断熱材中に内蔵されているために安全性
に優れる。 ユニット化により電気炉への取付が容易になり大型、
小型、縦長、横長等の各種の電気炉に対応できる。ま
た、上蓋、底蓋のみならず物の出し入れが容易な横扉方
式にも応用可能である。更にユニットで持ち込み、現地
での組立が可能である。また、修理時も傷んだところの
ユニットの交換で良い。製作面でも同形状のユニットを
作ればよいので生産性が向上し納期の短縮が可能とな
る。 発熱体をアルミナ粒中に埋めて固定したため電気絶縁
性の向上を可能にした。 高熱伝導性アルミナの使用により低温度領域でセラミ
ック隔壁材への熱伝達が良くなった。 裏面への熱拡散が防止される。
【図１】本発明の陶芸用電気炉の実施例の縦断面図であ
る。
る。
【図２】図１中Ａ−Ａ断面図である。
【図３】天井チューブヒータの支持部の構造を示す断面
図である。
図である。
【図４】底面パネルヒータをユニット化した例の断面図
である。
である。
【図５】側面パネルヒータをユニット化した例の断面図
である。
である。
【図６】パネルヒータの底面ユニットと側面ユニットの
複合化の様子を示す断面図である。
複合化の様子を示す断面図である。
１ 断熱炉壁 ２ 焼成室 ３ 発熱体 ４ 耐火断熱レンガ ５ 被加熱空間 ６ コーナーユニット 6a 耐熱レンガ 6b 耐熱繊維 ７ 隔壁材 ９ エア導入用磁製管 10 エア導入孔 11 底部隔壁 12 受けレンガ 13 天井ユニット 13a ガス排出孔 14 ガスバーナー 15 ガス導入用磁製管 16 焼成体 17 アルミナチューブ隔壁材 18 ガス導入口 21 底面ユニット 22 側面ユニット 23 チューブヒータ 24 取付部材 25 アルミナチューブ 26 アルミナファイバー 27 耐熱金属パイプ 28 ネジ 29 天井の側面鉄皮 30 鋼鉄製缶体 33 溝 34 アルミナ混合物固化体 36 セラミック隔壁材 37 隔壁材 38 ナット 39 ネジ付スタッド 40 外鉄皮 I 断熱ボード(1000℃耐用) II 断熱ボード(1250℃耐用) III 断熱ボード(1600℃耐用ボード)
Claims (6)
- 【請求項１】 被加熱物質より発生する化学侵蝕性の強
い物質や加熱室外部より導入される侵蝕性無機物質ある
いは侵蝕ガスを使用する環境の陶芸用電気炉において、
側面、底面が面状セラミック隔壁を有するパネルヒータ
ユニットからなる断熱構造体の陶芸用電気炉。 - 【請求項２】 被加熱物質より発生する化学侵蝕性の強
い物質や加熱室外部より導入される侵蝕性無機物質ある
いは侵蝕ガスを使用する環境の陶芸用電気炉において、
側面、底面のヒータに加え天井面をセラミックチューブ
を隔壁とするチューブヒータとした全面加熱型の陶芸用
電気炉。 - 【請求項３】 天井面のチューブヒータをセラミックと
耐熱金属を接合させた取付部材により天井面近傍の側面
から支持した断熱構造体である請求項２記載の陶芸用電
気炉。 - 【請求項４】 取付部材は、セラミックが炭化珪素、窒
化珪素、サイアロン、アルミナ、スピネル、マグネシア
の１又は２以上からなる耐熱高強度セラミックであり、
耐熱金属がFe-Cr-Al,Ni-Cr,Fe-Cr-Niの１又は２以上か
らなる耐熱金属である請求項３記載の陶芸用電気炉。 - 【請求項５】 パネルヒータユニットは、発熱体及び耐
熱耐火物を炉内の侵蝕性雰囲気より遮断するために、炉
内面側に高耐蝕性、高熱伝導性のセラミック隔壁を有
し、その隔壁がアルミナ、炭化珪素、窒化珪素、サイア
ロンの１又は２以上からなる高耐蝕性かつ高熱伝導性の
セラミックである請求項１記載の陶芸用電気炉。 - 【請求項６】 パネルヒータユニットは軽量断熱レンガ
からなるパネルの溝部にヒータを置き、溝部を高熱伝導
性のアルミナ粒と無機バインダの混合物で充填し固化さ
せた請求項１記載の陶芸用電気炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37090599A JP2001183070A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 陶芸用電気炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37090599A JP2001183070A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 陶芸用電気炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001183070A true JP2001183070A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18497805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37090599A Pending JP2001183070A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 陶芸用電気炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001183070A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006013651A1 (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | Ibiden Co., Ltd. | 焼成炉及びこれを用いた多孔質セラミック部材の製造方法 |
| JP2006515053A (ja) * | 2002-06-20 | 2006-05-18 | デンツプライ インターナショナル インコーポレーテッド | 義歯用セラミックを焼成する装置 |
| CN102859646A (zh) * | 2010-02-15 | 2013-01-02 | 莱博德光学有限责任公司 | 用于热处理基板的装置 |
| JP2015021598A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 断熱ユニット及びそれを備えた熱処理装置 |
| CN106839757A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-06-13 | 杭州志在材料科技有限公司 | 一种烧成气氛可控的陶瓷烧制窑炉 |
| KR102054946B1 (ko) * | 2019-04-08 | 2019-12-12 | (주)현대에스엔티 | 마이크로파 전기로 |
-
1999
- 1999-12-27 JP JP37090599A patent/JP2001183070A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006515053A (ja) * | 2002-06-20 | 2006-05-18 | デンツプライ インターナショナル インコーポレーテッド | 義歯用セラミックを焼成する装置 |
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| JP2013519863A (ja) * | 2010-02-15 | 2013-05-30 | ライボルト オプティクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 基板を熱処理する装置 |
| JP2015021598A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 断熱ユニット及びそれを備えた熱処理装置 |
| CN106839757A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-06-13 | 杭州志在材料科技有限公司 | 一种烧成气氛可控的陶瓷烧制窑炉 |
| KR102054946B1 (ko) * | 2019-04-08 | 2019-12-12 | (주)현대에스엔티 | 마이크로파 전기로 |
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