JP2016145682A - Drying/burning device and drying/burning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被乾燥物を乾燥させて乾燥品を得る乾燥装置と、被焼成物を焼成して焼成品を得る焼成装置と、を備えた乾燥焼成装置及び該乾燥焼成装置を使用することによって実行される乾燥焼成方法に関する。 The present invention uses a drying and baking apparatus including a drying apparatus that dries an object to be dried to obtain a dried product, and a baking apparatus that bakes the object to be fired to obtain a fired product, and the drying and baking apparatus. The present invention relates to a dry firing method to be executed.
一般に、乾燥焼成装置や乾燥焼成方法としては、下記の特許文献1中に開示されているようにハニカム成形体にマイクロ波を照射して乾燥を行う乾燥工程と、その後ハニカム成形体にマイクロ波を照射して焼成を行う焼成工程と、を含み、乾燥工程と焼成工程とを連続して行うことが可能な乾燥焼成方法がある。このものは、マイクロ波を照射してハニカム成形体の乾燥から焼成までを連続して実施することができるが、容器内の被乾燥物をマイクロ波を使用して乾燥焼成させるものではない。
また、下記の特許文献2中に開示されているように乾燥炉と焼成炉とを貫通するコンベアベルトを備えた陶磁器製品取り扱い装置がある。このものは、陶磁器製品をコンベアベルト上を移送して乾燥から焼成までを連続して行うものであるが、容器内の被乾燥物をマイクロ波を使用して乾燥させるものではない。
また、下記の特許文献3中に開示されているように乾燥ラインと焼成ラインとを併設し、乾燥から焼成まで連続移動を可能とした窯業製品の乾燥・焼成システムがある。このものは、皿、カップ等の窯業製品の乾燥・焼成工程の省エネルギー化を図るものであるが、容器内の被乾燥物をマイクロ波を使用して乾燥させるものではない。
In general, as a drying and firing apparatus and a drying and firing method, as disclosed in
In addition, as disclosed in
Further, as disclosed in
一方、例えば排気ガス浄化触媒等に使用されるセリアなどの無機粉末に貴金属を吸着させた粉末(以下、無機触媒粉末という。)を製造する乾燥焼成装置の場合には、被乾燥物ないし被焼成物を容器に収容した状態で乾燥焼成が実行される。
この場合、マイクロ波を使用して容器内の被乾燥物を乾燥するマイクロ波乾燥機では、下記の特許文献4中にも開示されているようにマイクロ波の透過性が高いFRP(不飽和ポリエステル樹脂)等の樹脂材料によって形成された樹脂製容器が使用されており、該樹脂製容器に被乾燥物を収容してマイクロ波乾燥を行い、乾燥品を製造している。
さらに、上記マイクロ波乾燥で得られた乾燥品を上記樹脂製容器から取り出し、耐熱性を有する金属製容器等に移し替えて当該乾燥品を被焼成物として焼成装置に供給して焼成を実行し、焼成品となる無機触媒粉末を製造している。
上記被焼成物の効率的な焼成を実行する場合には、焼成に先立って行われる乾燥装置による乾燥を高温で行うことが望ましい。しかし、上記マイクロ波乾燥機による乾燥を樹脂製容器を使用して例えば300℃を超えるような高温下で行うと、該樹脂製容器に熱変形等が生じてしまう。
On the other hand, in the case of a drying calcining apparatus that produces a powder (hereinafter referred to as inorganic catalyst powder) in which a noble metal is adsorbed on an inorganic powder such as ceria used for an exhaust gas purification catalyst or the like, an object to be dried or calcined Dry baking is performed in a state where the object is accommodated in the container.
In this case, in a microwave dryer that dries an object to be dried in a container using microwaves, as disclosed in the following
Further, the dried product obtained by the microwave drying is taken out of the resin container, transferred to a metal container having heat resistance, etc., and the dried product is supplied as a fired product to a firing apparatus to perform firing. The company manufactures inorganic catalyst powders to be fired products.
When performing efficient baking of the said to-be-fired thing, it is desirable to perform drying by the drying apparatus performed before baking at high temperature. However, when the drying by the microwave dryer is performed at a high temperature exceeding 300 ° C. using a resin container, the resin container is thermally deformed.
この場合、被乾燥物を収容する容器を、マイクロ波を透過しないステンレス等の金属製容器に変更すれば、上記高温での加熱に耐えられるようになり容器の熱変形等は生じない。
しかし、被乾燥物を金属製容器に収容して乾燥させると、マイクロ波が金属製容器の内側面や底面で反射するため、該金属製容器の内側面や底面と接する部分の被乾燥物の温度上昇が緩慢になり、被乾燥物を所定の温度に上昇させて所定の水分量にするのに長時間を要することになる。
In this case, if the container for storing the object to be dried is changed to a metal container such as stainless steel that does not transmit microwaves, the container can withstand the heating at the high temperature and the container is not thermally deformed.
However, when the object to be dried is accommodated in a metal container and dried, the microwave is reflected from the inner surface and the bottom surface of the metal container, so that the portion of the object to be dried in contact with the inner surface and the bottom surface of the metal container The temperature rise becomes slow, and it takes a long time to raise the material to be dried to a predetermined temperature to a predetermined moisture content.
また、上記乾燥装置によって得られた乾燥品を被焼成物としてその都度、樹脂製容器から金属製容器に移し替える作業は非常に煩わしく、また、移し替える際に樹脂製容器と被乾燥物の温度を作業可能な温度まで下げる必要があり、作業に余計な時間を要し、無駄な熱の廃棄が避けられず、効率的な焼成品の製造を行う上で支障になっていた。 In addition, it is very troublesome to transfer the dried product obtained by the above-mentioned drying apparatus as a material to be fired from a resin container to a metal container, and the temperature of the resin container and the material to be dried is changed. It is necessary to lower the temperature to a temperature at which work can be performed, and extra time is required for the work, and wasteful disposal of heat is unavoidable, which hinders efficient production of fired products.
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、被乾燥物を高温で乾燥させたり、被焼成物を高温で焼成させても容器の熱変形等を生じさせることがなく、被乾燥物及び被焼成物の乾燥と焼成を円滑に効率良く実行し得る乾燥焼成装置及び該乾燥焼成装置を使用することによって実行される乾燥焼成方法を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of such points, and the object of the present invention is to dry the object to be dried at a high temperature or to cause thermal deformation of the container even if the object to be baked at high temperature. Therefore, it is an object of the present invention to provide a drying and baking apparatus capable of smoothly and efficiently performing drying and baking of an object to be dried and an object to be fired, and a drying and firing method executed by using the drying and firing apparatus.
上記目的を達成するべく本発明の請求項1による乾燥焼成装置は、被乾燥物ないし被焼成物を収容する金属製容器と、上記金属製容器を搬入・搬出させる2つの開口部を有する乾燥室本体と、上記開口部に開閉可能な状態で取り付けられ、閉塞時に上記乾燥室本体内に遮蔽空間を形成する開閉シャッターと、上記乾燥室本体に対し搬送方向に沿って複数組配置され、該乾燥室本体内に収容される被乾燥物に向けてマイクロ波を照射して被乾燥物を乾燥させるマイクロ波照射装置と、を備える乾燥装置と、上記金属製容器を搬入・搬出させる2つの開口部を有する焼成室本体と、上記開口部に開閉可能な状態で取り付けられ、閉塞時に上記焼成室本体に遮蔽空間を形成する開閉シャッターと、上記焼成室本体に対し搬送方向に沿って複数組配置され、該焼成室本体内に収容される被焼成物を焼成ヒータで加熱して被焼成物を焼成させる焼成ヒータユニットと、を備える焼成装置と、被乾燥物を収容した金属製容器を上記乾燥室本体内に搬入し、上記複数組のマイクロ波照射装置の存する各領域を順次移動させるとともに、被焼成物を収容した金属製容器を上記焼成室本体内に搬入し、上記複数組の焼成ヒータユニットの存する各領域を順次移動させる搬送手段と、を具備していることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a drying and firing apparatus according to
また、請求項2による乾燥焼成装置は、請求項1記載の乾燥焼成装置において、上記焼成ヒータユニットは、被焼成物を収容している金属製容器の上方に配置される上部ヒータと、金属製容器の下方に配置される下部ヒータと、を備えることによって構成されており、該金属製容器に収容されている被焼成物を上方と下方の二方向から加熱することにより、被焼成物を焼成するようにしたことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a drying and firing apparatus according to the first aspect, wherein the firing heater unit is composed of an upper heater disposed above a metal container containing a material to be fired, And a lower heater disposed below the container, and the object to be fired is heated by heating the object to be fired contained in the metal container from above and below. It is characterized by doing so.
また、請求項3による乾燥焼成装置は、請求項1または2記載の乾燥焼成装置において、上記乾燥装置は、上記乾燥室本体内に対して搬送方向に沿って複数組配置され、上記金属製容器の底面部を電熱ヒータによって加熱することで被乾燥物を乾燥させる乾燥ヒータユニットを備えていることを特徴とするものである。
Further, the drying and firing apparatus according to
また、請求項4による乾燥焼成装置は、請求項3記載の乾燥焼成装置において、上記乾燥ヒータユニットは、上記金属製容器の少なくとも底面部に輻射熱を作用させるように配置される複数本の電熱ヒータと、上記電熱ヒータから放出される輻射熱の作用面を除く、電熱ヒータの周囲を包むように配置される断熱材と、上記電熱ヒータから放出される輻射熱の作用面を除く、上記断熱材の周囲を囲むようにその外方に配置される断熱材カバーと、を備えていることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a drying and firing apparatus according to the third aspect, wherein the drying heater unit is a plurality of electric heaters disposed so as to apply radiant heat to at least the bottom surface of the metal container. And a heat insulating material disposed so as to wrap around the electric heater excluding a working surface of radiant heat emitted from the electric heater, and a periphery of the heat insulating material excluding a working surface of radiant heat emitted from the electric heater. And a heat insulating material cover arranged on the outer side so as to surround it.
また、請求項5による乾燥焼成装置は、請求項3または4記載の乾燥焼成装置において、上記乾燥ヒータユニットは、上記電熱ヒータから放出される輻射熱の作用面付近の温度を計測する熱電対と、上記熱電対によって計測された温度に基づいて上記電熱ヒータのヒータ出力を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とするものである。
Further, the drying and baking apparatus according to
また、請求項6による乾燥焼成装置は、請求項1〜5のいずれかに記載の乾燥焼成装置において、上記乾燥室本体の内部には、マイクロ波照射装置のマイクロ波の照射口が形成されている部分から、該照射口を取り囲むように金属製容器に向かって延びる垂れ壁が設けられており、上記垂れ壁の金属製容器側端部は、乾燥室本体の内部において移動する金属製容器の周縁部に臨むように接近状態で設けられていることを特徴とするものである。
A drying and firing apparatus according to claim 6 is the drying and firing apparatus according to any one of
また、請求項7による乾燥焼成装置は、請求項6記載の乾燥焼成装置において、上記垂れ壁の金属製容器側端部と金属製容器の周縁部との間には、第1チョークと第2チョークとが向かい合わせになるようにそれぞれ周方向に所定ピッチで連続的に配置されたダブルチョーク一体構造のマイクロ波漏洩防止機構が配置されていることを特徴とするものである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a drying and firing apparatus according to the sixth aspect, wherein the first choke and the second choke are provided between the metal container side end of the hanging wall and the peripheral edge of the metal container. A microwave leakage prevention mechanism having a double choke integrated structure, which is continuously arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction so as to face each other, is arranged.
また、請求項8による乾燥焼成装置は、請求項1〜7のいずれかに記載の乾燥焼成装置において、被乾燥物の重量を計測するロードセルと、上記ロードセルによって計測された被乾燥物の重量に基づいて上記マイクロ波照射装置から照射されるマイクロ波出力または乾燥時間を設定する制御装置と、を備えていることを特徴とするものである。
Moreover, the drying baking apparatus according to
また、請求項9による乾燥焼成装置は、請求項1〜8のいずれかに記載の乾燥焼成装置において、上記乾燥室本体には、乾燥室本体内に空気を導入する吸気口と、乾燥室本体内の湿気を含んだ空気を乾燥室本体外に排出する排気口と、が備えられていて、上記吸気口と排気口のいずれか一方または双方には、加熱によって被乾燥物から発生した蒸気を乾燥室本体外に排出する送風手段が接続されており、上記吸気口及び排気口には、空気の通過は許容するが、マイクロ波の通過は許容しない通気口を有するパンチング板が設けられていることを特徴とするものである。
The drying and baking apparatus according to
また、請求項10による乾燥焼成装置は、請求項1〜9いずれかに記載の乾燥焼成装置において、上記搬送手段は、上記乾燥装置と焼成装置のそれぞれに各別に設けられており、乾燥装置に設けられる搬送手段と焼成装置に設けられる搬送手段は、連続運転時には同期して作用するように構成されていることを特徴とするものである。
Further, the drying and baking apparatus according to
また、請求項11による乾燥焼成装置は、請求項1〜10のいずれかに記載の乾燥焼成装置において、上記搬送手段は、上記乾燥室本体ないし焼成室本体の内部において搬送方向に沿って敷設されている支持レール上に整列配置される複数の金属製容器の全部またはその一部に作用して金属製容器に送り力を付与する係止爪と、上記係止爪を保持して所定ストローク、送り方向と戻し方向とに係止爪を移動させる操作ロッドと、駆動源となる駆動モータと、上記駆動モータの出力軸の回転を上記操作ロッドの送り方向ないし戻し方向の直線運動に変換する揺動クランク機構と、を備え、上記係止爪は、上記操作ロッドに対して回動接続ピンを介して回動可能に接続されており、操作ロッドを戻し方向に移動させると、上記係止爪は金属製容器に対する係止が解除される係止解除位置に移行し、操作ロッドを送り方向に移動させると、上記係止爪は金属製容器に対する係止が実行される係止位置に移行するように構成されていることを特徴とするものである。
Moreover, the drying and baking apparatus according to
また、請求項12による乾燥焼成装置は、請求項2〜11のいずれかに記載の乾燥焼成装置において、上記焼成ヒータユニットの上部ヒータと金属製容器との間の空隙部に臨むその側方には、熱風吹込みノズルが配置されており、熱風発生器から供給される所定温度の熱風が上記熱風吹込みノズルによって所定流量で上記空隙部に吹き込まれ、焼成によって発生した焼成ガスを伴って焼成室本体の外部に排気されるように構成されていることを特徴とするものである。
A drying and baking apparatus according to
また、請求項13による乾燥焼成方法は、金属製容器に被乾燥物を収容して搬入側の開口部から乾燥装置の乾燥室本体内に搬入する乾燥準備工程と、上記乾燥室本体内に搬入された金属製容器を搬出側の開口部へ向けて搬送する被乾燥物搬送工程と、上記乾燥室本体内を搬送される被乾燥物に向けてマイクロ波を照射して乾燥させるマイクロ波乾燥工程と、上記乾燥装置によって乾燥された乾燥品を被焼成物として搬入側の開口部から焼成装置の焼成室本体内に搬入する焼成準備工程と、上記焼成室本体内に搬入された金属製容器を搬出側の開口部に向けて搬送する被焼成物搬送工程と、上記焼成室本体内を搬送される被焼成物を上部ヒータと下部ヒータを備える焼成ヒータユニットによって上方と下方の二方向から加熱して焼成品を得る焼成工程と、を備え、上記各工程は、金属製容器に被乾燥物を収容して上記乾燥室本体内に搬入してから上記焼成室本体外に搬出するまで同一の金属製容器を順次移動させることによって実行されることを特徴とするものである。 Further, the drying and firing method according to claim 13 includes a drying preparation step in which an object to be dried is accommodated in a metal container and carried into the drying chamber body of the drying device from the opening on the carry-in side, and carried into the drying chamber body. To-be-dried object conveyance process which conveys the made metal container toward the opening part of the carrying-out side, and the microwave drying process which irradiates microwave to the to-be-dried object conveyed in the said drying chamber main body, and dries And a firing preparation step for bringing the dried product dried by the drying device into the firing chamber body of the firing device as an object to be fired from the opening on the carry-in side, and a metal container carried into the firing chamber body. A firing object transporting step for transporting toward the opening on the carry-out side, and a firing object transported in the firing chamber main body are heated from above and below by a firing heater unit including an upper heater and a lower heater. To obtain a baked product And each of the above steps sequentially moves the same metal container until the material to be dried is accommodated in the metal container and carried into the drying chamber main body until it is carried out of the baking chamber main body. It is characterized by being executed.
そして、上記手段によって以下のような効果が得られる。
まず、本発明の乾燥焼成装置において、被乾燥物ないし被焼成物を収容する容器として金属製容器を適用したから、上述した無機触媒粉末等を製造するに際して、乾燥装置で被乾燥物を高温で乾燥させることが可能になる。そして、この場合容器に熱変形等は生じない。
また、同一の金属製容器を使用して乾燥と焼成の両方を行うことができるから、樹脂製容器から金属製容器に移し替える作業は必要なく、乾燥から焼成への移行が円滑になる。
また、移し替えのために、樹脂製容器と被乾燥物の温度が作業可能な温度まで下がるのを待つ必要がなく、乾燥から焼成への一連の作業が迅速に実行できる。
また、乾燥装置では搬送方向に沿って複数組のマイクロ波照射装置を配置し、焼成装置では搬送方向に沿って複数組の焼成ヒータユニットを配置し、搬送手段によってこれらの各領域を順次移動させるようにしたから、金属製容器を順次移動させながら、被乾燥物の乾燥状態と被焼成物の焼成状態とを段階的に高めて行く、連続的な焼成品の製造が可能になる。
And the following effects are acquired by the said means.
First, in the drying and firing apparatus of the present invention, since the metal container is applied as the container for storing the object to be dried or the object to be fired, when the inorganic catalyst powder or the like described above is produced, It becomes possible to dry. In this case, no thermal deformation or the like occurs in the container.
Moreover, since both drying and baking can be performed using the same metal container, there is no need to transfer from a resin container to a metal container, and the transition from drying to baking becomes smooth.
In addition, it is not necessary to wait for the temperature of the resin container and the material to be dried to drop to a workable temperature for transfer, and a series of operations from drying to baking can be performed quickly.
Further, in the drying apparatus, a plurality of sets of microwave irradiation devices are arranged along the conveying direction, and in the baking apparatus, a plurality of sets of firing heater units are arranged along the conveying direction, and each of these regions is sequentially moved by the conveying means. Thus, it is possible to manufacture a continuous fired product in which the dry state of the material to be dried and the fired state of the material to be fired are increased step by step while sequentially moving the metal container.
また、焼成ヒータユニットを上部ヒータと下部ヒータを備えることによって構成し、被乾燥物を上方と下方の二方向から加熱して焼成を行うようにした場合には、被乾燥物の焼成が円滑に効率良く実行されるようになる。
また、乾燥装置をマイクロ波照射装置と乾燥ヒータユニットとを備えるマイクロ波・ヒータ併用乾燥ユニットによって構成し、これらを被乾燥物の効率的な乾燥が実現できる適所に配置する構成を採用した場合には、マイクロ波照射装置のみでは、乾燥が困難な金属製容器の内側面や底面と接する部分でも良好な被乾燥物の乾燥状態が得られるようになる。したがって、被乾燥物の乾燥効率が向上し、乾燥時間の短縮を図ることが可能になる。
In addition, when the firing heater unit is configured by including an upper heater and a lower heater, and the object to be dried is heated from above and below, firing is performed smoothly. It will be executed efficiently.
In addition, when the drying device is composed of a microwave / heater combined drying unit equipped with a microwave irradiation device and a drying heater unit, and these are arranged in a suitable location where efficient drying of the object to be dried is adopted. Therefore, it is possible to obtain a good dried state of the object to be dried even at the portion in contact with the inner side surface or the bottom surface of the metal container that is difficult to dry with only the microwave irradiation device. Therefore, the drying efficiency of the object to be dried is improved, and the drying time can be shortened.
また、乾燥ヒータユニットを電熱ヒータと断熱材と断熱材カバーとを備えることによって構成した場合には、電熱ヒータから放射される輻射熱を、金属製容器の側面部や底面部に作用させて、マイクロ波のみでは乾燥が困難であった部位の乾燥を補填して被乾燥物の良好な乾燥状態を得ることができる。
また、上記電熱ヒータの周囲を断熱材で包むことにより、電熱ヒータから放出される輻射熱を効率良く必要な部位に集中させて作用させることができる。また、断熱材カバーを備えたことにより、上記断熱材の電熱ヒータからの脱落や外部への飛散を防止することができる。
In addition, when the drying heater unit is configured by including an electric heater, a heat insulating material, and a heat insulating material cover, the radiant heat radiated from the electric heater is applied to the side surface portion and the bottom surface portion of the metal container, thereby A good dry state of the material to be dried can be obtained by supplementing the drying of the portion that is difficult to dry only with the waves.
In addition, by wrapping the periphery of the electric heater with a heat insulating material, the radiant heat emitted from the electric heater can be efficiently concentrated and acted on a necessary part. Further, by providing the heat insulating material cover, it is possible to prevent the heat insulating material from falling off from the electric heater or scattering to the outside.
また、上記乾燥ヒータユニットに対して更に熱電対と、電熱ヒータのヒータ出力を制御する制御装置とを備えた場合には、熱電対によって得られた輻射熱の作用面付近の温度情報に基づいて電熱ヒータのON、OFFを切り替えたり、ヒータ出力を微調整することで電熱ヒータの加熱温度が常に一定になるように保つことが可能になる。 In addition, when the drying heater unit is further provided with a thermocouple and a control device for controlling the heater output of the electric heater, the electric heating is performed based on temperature information in the vicinity of the working surface of the radiant heat obtained by the thermocouple. It is possible to keep the heating temperature of the electric heater constant at all times by switching the heater ON and OFF or finely adjusting the heater output.
また、上記乾燥室本体の内部に、金属製容器側端部が金属製容器の周縁部に臨むように接近させた状態で、マイクロ波照射装置の照射口を取り囲む、垂れ壁を設けた場合には、マイクロ波照射装置から照射されるマイクロ波の外部への飛散を防止して、当該マイクロ波を金属製容器内に導いて被乾燥物の乾燥効率を向上させることが可能になる。
また、上記垂れ壁の金属製容器側端部と金属製容器の周縁部との間に、ダブルチョーク一体構造のマイクロ波漏洩防止機構を配置した場合には、上記垂れ壁と金属製容器の隙間からマイクロ波が漏洩して垂れ壁の外方空間に回り込む事態が防止される。したがって、マイクロ波の漏洩が一層低減されるようになる。
In addition, when a dripping wall is provided inside the drying chamber main body so as to surround the irradiation port of the microwave irradiation device in a state where the metal container side end portion approaches the peripheral portion of the metal container. Can prevent the microwave irradiated from the microwave irradiation device from being scattered to the outside, and can guide the microwave into the metal container to improve the drying efficiency of the object to be dried.
In addition, when a microwave leakage prevention mechanism having a double choke integrated structure is disposed between the metal container side end of the hanging wall and the peripheral edge of the metal container, the gap between the hanging wall and the metal container Therefore, it is possible to prevent the microwave from leaking into the outside space of the hanging wall. Accordingly, microwave leakage is further reduced.
また、被乾燥物の重量を計測するロードセルと、計測した重量に基づいてマイクロ波出力または乾燥時間を設定する制御装置と、を備えた場合には、所望の乾燥状態が得られるように被乾燥物の重量に基づいた最適なマイクロ波出力と乾燥時間とを設定して被乾燥物の乾燥を実行することが可能になる。 In addition, when a load cell that measures the weight of an object to be dried and a control device that sets a microwave output or a drying time based on the measured weight, the object is dried so that a desired drying state can be obtained. It is possible to set the optimum microwave output and drying time based on the weight of the object to execute drying of the object to be dried.
また、吸気口と排気口とを備え、上記吸気口と排気口のいずれか一方または双方に送風手段を接続した構成の乾燥装置を採用した場合には、マイクロ波ないし電熱ヒータの輻射熱によって被乾燥物から発生した蒸気を乾燥室本体外に排出しながらの乾燥が可能になる。
したがって、被乾燥物から発生した蒸気が水分になって被乾燥物に再付着される事態が防止されて効率の良い被乾燥物の乾燥が実行されるようになる。
また、乾燥室本体に対して設けられる吸気口及び排気口に対してパンチング板を設けた場合には、乾燥室本体外へのマイクロ波の漏洩が更に一層、防止されるようになる。
In addition, in the case of adopting a drying device having a structure including an intake port and an exhaust port, and a blower unit connected to one or both of the intake port and the exhaust port, drying is performed by microwaves or radiant heat of an electric heater. Drying is possible while discharging the steam generated from the object out of the main body of the drying chamber.
Therefore, the situation where the steam generated from the object to be dried becomes moisture and is reattached to the object to be dried is prevented, so that the object to be dried is efficiently dried.
Further, when a punching plate is provided for the intake port and the exhaust port provided for the drying chamber main body, leakage of the microwaves outside the drying chamber main body is further prevented.
また、搬送手段を、乾燥装置と焼成装置のそれぞれに各別に設けた場合には、被乾燥物の乾燥と被焼成物の焼成とを別々に行うことが可能になる。これにより、乾燥の進捗と焼成の進捗に差がある場合の調整を図ったり、乾燥後の乾燥品を一旦ストックしたり、検査ゾーン等を迂回させてから焼成装置に搬入させる等の搬送形態をとることが可能になる。
また、上記乾燥装置と焼成装置を連続運転する場合には、それぞれの搬送手段を同期して作動させることによって金属製容器を同じストロークと時間で間欠的に移動させることも可能になる。
Further, when the conveying means is provided in each of the drying device and the baking device, drying of the material to be dried and baking of the material to be fired can be performed separately. This makes it possible to make adjustments when there is a difference between the progress of drying and the progress of firing, stock the dried product after drying once, bypass the inspection zone, etc., and carry it into the firing device etc. It becomes possible to take.
Further, when the drying apparatus and the baking apparatus are continuously operated, it is possible to intermittently move the metal container with the same stroke and time by operating the respective conveying means in synchronization.
また、上記搬送手段を、支持レール上に整列配置される金属製容器に送り力を付与する係止爪と、該係止爪を送り方向と戻し方向とに移動させる操作ロッドと、駆動モータと、揺動クランク機構と、を備える構成にし、係止爪を回動させて係止位置と係止解除位置とを切り替えられるように構成した場合には、高温での使用に耐えられ、金属製容器の安定した円滑な送りが可能な搬送手段を提供することが可能になる。 Further, the conveying means includes a latching claw for applying a feeding force to a metal container arranged in alignment on the support rail, an operation rod for moving the latching claw in a feeding direction and a returning direction, a drive motor, And a swinging crank mechanism, and is configured to be able to withstand use at high temperatures and to be made of metal, when the locking pawl is rotated to switch between the locking position and the locking release position. It is possible to provide a conveying means that can stably and smoothly feed the container.
また、焼成ヒータユニットの上部ヒータと金属製容器との間の空隙部に臨む側方に熱風吹込みノズルを配置して、焼成時に該空隙部に熱風を吹き込ませるようにした場合には、被焼成物の焼成温度を低下させることなく、焼成によって発生した有毒な焼成ガスを焼成室本体外に排気して処理設備等に送り、その有毒成分を除去したり、吸着捕捉すること等が可能になる。 If a hot air blowing nozzle is arranged on the side facing the gap between the upper heater of the firing heater unit and the metal container so that hot air is blown into the gap during firing, Without reducing the firing temperature of the fired product, the toxic firing gas generated by firing can be exhausted outside the firing chamber body and sent to treatment equipment, etc., to remove the toxic components, or to trap adsorption Become.
次に、本発明の乾燥焼成方法において、乾燥準備工程と、被乾燥物搬送工程と、マイクロ波乾燥工程と、焼成準備工程と、被焼成物搬送工程と、焼成工程と、を備え、上記各工程を実行するに際して同一の金属製容器を順次移動させるようにしたから、被乾燥物を高温で乾燥させても容器に熱変形等を生じさせることがなく、マイクロ波乾燥工程から焼成工程への移行が円滑になり、焼成品の生産性を向上させることができる。 Next, in the drying and firing method of the present invention, the drying preparation step, the to-be-dried object transporting step, the microwave drying step, the firing preparation step, the to-be-fired material transporting step, and the firing step, Since the same metal container is sequentially moved when the process is executed, the container is not thermally deformed even if the object to be dried is dried at a high temperature, and the process from the microwave drying process to the firing process is performed. The transition becomes smooth and the productivity of the fired product can be improved.
以上のように本発明の乾燥焼成装置によると、300℃程度の高温で被乾燥物を乾燥させても、被乾燥物を収容する容器に熱変形等を生じさせることがない。また、金属製容器の内側面や底面と接する部分での被乾燥物の乾燥温度の低下が防止できるから、被乾燥物を効率良く乾燥させることが可能になる。
また、本発明の乾燥焼成方法によると、同一の金属製容器を使用して乾燥と焼成を連続的に行うことができるから、従来行っていた容器の移し替え作業は不要であり、より効率的で円滑な焼成品の製造が可能になる。
As described above, according to the drying and firing apparatus of the present invention, even when the object to be dried is dried at a high temperature of about 300 ° C., the container for storing the object to be dried does not undergo thermal deformation or the like. Moreover, since the fall of the drying temperature of the to-be-dried object in the part which touches the inner surface and bottom face of metal containers can be prevented, it becomes possible to dry to-be-dried object efficiently.
Further, according to the drying and firing method of the present invention, since the same metal container can be used for drying and firing continuously, the conventional container transfer operation is unnecessary and more efficient. This makes it possible to produce a smooth fired product.
以下、図1〜図19に示す第1の実施の形態を例にとって、最初に本発明の乾燥焼成装置の全体構成の概略について説明し、続いて本発明の要部となる乾燥装置の具体的構成の説明、焼成装置の具体的構成の説明の順で説明する。
次に、図20に基づいて第2の実施の形態として、上記第1の実施の形態の乾燥焼成装置を使用した場合を例にとって、本発明の乾燥焼成方法を構成する各工程の内容を金属製容器の搬送の流れにしたがって説明する。
Hereinafter, taking the first embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 19 as an example, the outline of the overall configuration of the drying and firing apparatus of the present invention will be described first, and then the specifics of the drying apparatus that is the main part of the present invention will be described. It demonstrates in order of description of a structure and description of the specific structure of a baking apparatus.
Next, as a second embodiment based on FIG. 20, taking the case of using the drying and firing apparatus of the first embodiment as an example, the contents of each step constituting the drying and firing method of the present invention are represented by metals. This will be described in accordance with the flow of transporting the container.
(1)第1の実施の形態(図1〜図19参照)
(A)乾燥焼成装置の全体構成の概略(図1及び図2参照)
本発明の乾燥焼成装置1は、被乾燥物Aないし被焼成物Dを収容する金属製容器2と、乾燥室本体15内に収容される被乾燥物Aに向けてマイクロ波を照射して被乾燥物Aを乾燥させる複数組のマイクロ波照射装置19を備える乾燥装置3と、焼成室本体135内に収容される被焼成物Dを焼成ヒータ152、153で加熱して被焼成物Dを焼成させる複数組の焼成ヒータユニット151を備える焼成装置4と、被乾燥物Aを収容した金属製容器2を乾燥室本体15内に搬入し、複数組のマイクロ波照射装置19の存する各領域を順次移動させるとともに、被焼成物Dを収容した金属製容器2を焼成室本体135内に搬入し、複数組の焼成ヒータユニット151の存する各領域を順次移動させる搬送手段5と、を具備することによって基本的に構成されている。
(1) 1st Embodiment (refer FIGS. 1-19)
(A) Outline of overall configuration of drying and firing apparatus (see FIGS. 1 and 2)
The drying and firing
また、図示の第1の実施の形態による乾燥焼成装置1では、上記乾燥室本体15内には、金属製容器2の底面部2bを電熱ヒータ75の輻射熱によって加熱することで被乾燥物Aを乾燥させる乾燥ヒータユニット71が搬送方向Yに沿って複数組配置されている。
また、上記乾燥室本体15の内部には、マイクロ波照射装置19の照射口25を取り囲んで金属製容器2に向かって延びる垂れ壁93が設けられており、該垂れ壁93の金属製容器2側端部は、乾燥室本体15の内部において移動する金属製容器2の周縁部83に臨むように接近状態で設けられている。
Further, in the drying and firing
Further, a hanging
また、本実施の形態では、上記乾燥室本体15の内部を一例として11の領域に区画し、それぞれの領域に一例として4基のマイクロ波照射装置19と、これら4基のマイクロ波照射装置19の4つの照射口25を取り囲む1つの垂れ壁93と、1基の乾燥ヒータユニット71と、を具備するマイクロ波・ヒータ併用乾燥ユニットUを配置するという構成が採用されている。
また、本実施の形態では、上記焼成室本体135の内部を一例として14の領域に区画し、それぞれの領域に金属製容器2の上方に配置される上部ヒータ152と、金属製容器2の下方に配置される下部ヒータ153と、を備えることによって構成されている焼成ヒータユニット151を各別に配置するという構成が採用されている。
In the present embodiment, the inside of the drying chamber
Moreover, in this Embodiment, the inside of the said baking chamber
また、本実施の形態では、上記乾燥装置3に至る上流位置に一例としてローラコンベヤによって構成されている搬送コンベヤ6Aが配置されており、この搬送コンベヤ6Aの上流寄りの位置に、原料となる一例として硝酸とレアメタルを混練するミキサー7と、該ミキサー7によって混練されたものを所定量ずつに小分けするために、その重量を計測するロードセル8と、が配置されている。
更に、本実施の形態では、上記焼成装置131の下流位置に冷却装置9が配置されており、該冷却装置9の下流位置に完成した焼成品Eをストックしておくためのストック用の搬送コンベヤ6Bが配置されている。尚、この搬送コンベヤ6Bも前述した搬送コンベヤ6Aと同様、一例としてローラコンベヤによって構成されている。
Moreover, in this Embodiment, the
Further, in the present embodiment, the
また、上記冷却装置9は、焼成後の焼成品Eを冷却するための装置で、アングル材等を矩形枠状に組み立てることによって構成される支持架台183の上部に冷却室181を備え、適宜の搬送手段185を設けて、該搬送手段185によって所定ストロークずつ金属製容器2を搬送方向Yに搬送して、上記搬送コンベヤ6B上に搬出できるように構成されている。
尚、上記搬送手段185としては、乾燥装置3や焼成装置4に対して設けられている後述する搬送手段5と同様の機構のものが一例として採用でき、これらの搬送手段5と同期させて駆動させることによって、乾燥、焼成、冷却の各工程間の金属製容器2の移動を連動させて実施することが可能になっている。
The
As the conveying means 185, one having the same mechanism as the conveying
この他、図1及び図2に示すように上記ストック用の搬送コンベヤ6Bの一例として右方には、一例として4基の制御ボックス10が設けられている。そして、これらの制御ボックス10に対して設けられている制御装置11によって、上記乾燥装置3、焼成装置4及び搬送手段5を含む各種の制御が実行されている。
尚、上記金属製容器2は、本発明の特徴的構成の一つになっており、一例としてステンレス鋼製で、上面が開放された箱状の容器本体82と、該容器本体82の開放された上面部の周囲に設けられる周縁部83と、を備えることによって基本的に構成されている。
容器本体82は、底面部2bが上面部に比べて幾分、窄まった浅底の角箱状の部材で、底面部2bの内寸が一例として幅600mm、奥行き400mm程度、深さが90mm程度の大きさの部材である。
In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, four
The
The
また、周縁部83は、それぞれ断面門型をした前縁部83aと、後縁部83bと、左側縁部83cと、右側縁部83dを矩形枠状に組み立てることによって構成されており、左右の側縁部83c、83dの幅寸法は、これらと直交する方向に配置される前縁部83a及び後縁部83bに比べて幅広に設定されている。
また、左右の側縁部83c、83dの前端面と後端面は開放されていて、搬入・搬出方向に沿う前述した乾燥室本体5の内部に設けられている支持部81の支持レール81cに対して、前後方向に移動可能な係合状態で上記左右の側縁部83c、83dが設置されるように構成されている。
また、左右の側縁部83c、83dには、一例として平面視門型形状の取っ手85、85が備えられており、これらの取っ手85、85を持って作業者が金属製容器2を移動したり、後述する搬送手段5の係止爪117がこれらの取っ手85、85の一部に係止することによって金属製容器2の乾燥中ないし焼成中の所定ストロークの移動を可能にしている。
The
Also, the front and rear end surfaces of the left and right
The left and right side edges 83c and 83d are provided with
(B)乾燥装置の具体的構成(図3〜図14参照)
乾燥装置3は、上記金属製容器2を搬入・搬出させる2つの開口部13A、13Bを有する乾燥室本体15と、上記開口部13A、13Bに開閉可能な状態で取り付けられ、閉塞時に上記乾燥室本体15内に遮蔽空間を形成する開閉シャッター17A、17Bと、上記乾燥室本体15に対して搬送方向Yに沿って複数組配置され、該乾燥室本体15内に収容される被乾燥物Aに向けてマイクロ波を照射して被乾燥物Aを乾燥させるマイクロ波照射装置19と、を備えることによって基本的に構成されている。
そして、本実施の形態では、上述したように4基のマイクロ波照射装置19と、1基の乾燥ヒータユニット71と、を備えることによって構成されるマイクロ波・ヒータ併用乾燥ユニットUが図示されており、更にこれらに1つの垂れ壁93を加えたものが一例として11組配置されている。
(B) Specific configuration of the drying apparatus (see FIGS. 3 to 14)
The
In the present embodiment, as described above, the microwave / heater combined drying unit U configured by including the four
また、図3〜図14に示す乾燥装置3は、大量の被乾燥物Aを処理できる連続的な乾燥が可能な大型の乾燥装置になっている。
したがって、被乾燥物Aの連続的な乾燥を可能にする構成が備えられた処理能力が大きな乾燥装置3になっており、例えば無機触媒粉末の製造ライン等に好適なマイクロ波・ヒータ併用方式の乾燥装置になっている。
Moreover, the drying
Accordingly, the drying
乾燥室本体15は、上記金属製容器2を一例として11個収容できる大きさの搬送方向Yに長い、角筒形状を有しており、その前端面には金属製容器2を搬入するための開口部13Aが形成されていて、一方、その後端面には上記金属製容器2を搬出するための開口部13Bが形成されている。
また、これらの開口部13A、13Bのそれぞれには、開閉シャッター17、17が取り付けられており、上記乾燥室本体15と開閉シャッター17とを備えることによって乾燥室35が構成されている。そして、これらの開口部13A、13Bと開閉シャッター17、17との間には、図11及び図12に示すようなマイクロ波漏洩防止機構31とシール構造23が設けられていることが望ましい。
シール構造23は、図12に示すようにマイクロ波漏洩防止機構31の一例として外周に設けられており、開閉シャッター17を閉塞状態にした時、乾燥室本体15の開口部13の周囲のシール面61に当接する、一例としてリング状のゴムパッキンによって構成されるシール部材21を備えることによって構成されている。
The drying chamber
Opening and closing
As shown in FIG. 12, the seal structure 23 is provided on the outer periphery as an example of the microwave
マイクロ波漏洩防止機構31は、上記開口部13と上記シール構造23との中間経路63上に設けられており、上記開口部13側に位置する第1チョーク27と、上記シール構造23側に位置する第2チョーク29と、が向かい合わせになるように周方向に所定ピッチで連続的に配置されたダブルチョーク一体構造のシール構造になっている。
具体的には、図12に示すように開閉シャッター17の背面に沿うように配置された遮蔽板65の一端縁から基端部69を垂直に立ち上げ、該基端部69の先端を90°内側に折り曲げることによって先端部67を形成することで断面L字状の第1チョーク27を設けている。
同様に、上記遮蔽板65の他端縁に上記第1チョーク27と同形状、同サイズの第2チョーク29を設け、上記第1チョーク27と第2チョーク29とを対向する位置に配置することによってマイクロ波漏洩防止機構31が構成されている。
The microwave
Specifically, as shown in FIG. 12, the
Similarly, a
尚、上記第1チョーク27の先端部67と第2チョーク29の先端部67との間にはギャップGが形成されており、該ギャップGの中点Oから第1チョーク27及び第2チョーク29のそれぞれの先端部67と基端部69の接続点Bまでの距離L1は、上記中点Oから遮蔽板65側に引いた垂線と遮蔽板65の対向面との接点Cまでの距離L2とほぼ等しく、ともに使用するマイクロ波の波長λの1/4程度の長さになるように設定されている。
因みに、このような寸法設定を採用することによって、上記中間経路63中に上記波長λの1/4の長さの迂回路が形成され、該迂回路での反射波と上記接続点Bから中点Oに向かう波との位相差が上記波長λの1/2になって互いに打ち消し合うことになり、乾燥室25の外部へのマイクロ波の漏洩が防止されるのである。
Note that a gap G is formed between the
Incidentally, by adopting such a dimension setting, a detour having a length of ¼ of the wavelength λ is formed in the
上記乾燥室本体15の一例として天板上部には、マイクロ波照射装置19におけるマイクロ波発振装置20が取り付けられており、乾燥室本体15の天板部に対して一例として形成されている照射口25から乾燥室本体15の内部に向けてマイクロ波が照射されるように構成されている。
そして、上記照射口25には、一例としてポリ四フッ化エチレン(テフロン(登録商標))製のシートTが貼設されており、マイクロ波発振装置20から発振されたマイクロ波を通すが、乾燥によって被乾燥物Aから発生した蒸発水分のマイクロ波発振装置20側への進入を防止している。
また、上述した11個に乾燥室本体15を区画した各領域には、一例として可変出力が1.9kwのマイクロ波発振装置20が4基配置されている。尚、図示しないスタラファンと該スタラファンを駆動するためのモータとが適宜配置されていてもよい。
また、搬送方向Yの下流側の3組のマイクロ波・ヒータ併用乾燥ユニットUのマイクロ波照射装置19には、他のマイクロ波照射装置19よりも長い導波管125が設けられており、これらの導波管125におけるマイクロ波発振装置20寄りの端部には、アイソレータ127が配置されている。そして、このアイソレータ127により乾燥が進んで増大したマイクロ波の反射波がマイクロ波発振装置20側に戻らないようにしている。
As an example of the drying chamber
As an example, a sheet T made of polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)) is attached to the
Further, four
Further, the
尚、上記のように上部が開口する金属製容器2に被乾燥物Aを収容し、マイクロ波発振装置20から金属製容器2に収容した被乾燥物Aに向けてマイクロ波を照射した場合、金属製容器2の金属部に接する部分の温度が上昇し難いことがわかっている。
すなわち、誘電体にマイクロ波電界を加えた場合の誘電体中で熱に変わる電力損失Pは、下記の数式によって求められる。
That is, the power loss P that changes to heat in the dielectric when a microwave electric field is applied to the dielectric is obtained by the following equation.
上記の数式中マイクロ波エネルギーの電界強度Eは、金属面では短絡されているので「0」になる。したがって、金属製容器2内に水分を含んだ被乾燥物を入れ、上部からマイクロ波を照射した場合、該金属製容器2の内側面や底面と接する部分では上式の電界強度Eが「0」であるため殆ど発熱しなくなることから、被乾燥物Aの温度上昇は金属部では非常に緩慢になり、被乾燥物Aの乾燥ムラが発生し易い。
本実施の形態による乾燥焼成装置1では、上記乾燥室本体15内に、金属製容器2の底面部2bを電熱ヒータ75の輻射熱によって加熱することで被乾燥物Aを乾燥させる乾燥ヒータユニット71が搬送方向Yに沿って複数組配置されている。
上記乾燥ヒータユニット71は、上述した金属製容器2の底面部2bに輻射熱を作用させるように配置される、一例として直棒状をした複数本の電熱ヒータ75と、該電熱ヒータ75から放出される輻射熱の作用面となる上面を除く、電熱ヒータ75の周囲を包むように配置される断熱材77と、上記電熱ヒータ75から放出される輻射熱の作用面となる上面を除く、上記断熱材77の周囲を囲むようにその外方に配置される断熱材カバー78と、を備えることによって基本的に構成されている。尚、電熱ヒータ75は金属製容器2の底面部2bの幅より長く形成されている場合には、底面部2bと側面部2aに輻射熱を作用させることができる。
In the above formula, the electric field strength E of the microwave energy is “0” because it is short-circuited on the metal surface. Therefore, when an object to be dried containing moisture is put in the
In the drying and firing
The drying
また、本実施の形態では、上記電熱ヒータ75の周辺の温度を計測する熱電対73と、該熱電対73によって計測された温度に基づいて上記電熱ヒータ75のヒータ出力を制御する制御装置11と、を更に備えることによって構成されている。
電熱ヒータ75としては、赤外線照射式の電熱ヒータが使用でき、一例として定格出力が0.75kwで最大1000℃程度まで加熱できるものを前後に15本、所定ピッチで並設したものを適用した。
In the present embodiment, the
As the
断熱材77としては、高温での使用に耐えられる無機繊維断熱材である綿状またはシート状のセラミックファイバーが一例として適用できる。また、断熱材カバー78としては、一例としてステンレス鋼板によって容器状に成形された図示のような形状のカバーが適用できる。
因みに、断熱材77を設けることで、電熱ヒータ75から放出される輻射熱を効率良く必要な部位に集中させて作用させることが可能になり、断熱材カバー78を設けることで、上記断熱材77の電熱ヒータ75からの脱落や外部への飛散を防止することが可能になる。
As the
Incidentally, by providing the
また、上記電熱ヒータ75と金属製容器2の底面部2bの下面との間には、10mm程度の隙間を設けることが望ましい。このような隙間を設けることで、金属製容器2の底面部2bの過剰な温度上昇を防止するとともに、該底面部2bと該底面部2bに連なる側面部2aとに作用させる必要な輻射熱が得られるようにしている。
熱電対73は、最大で1000℃程度まで加熱できる電熱ヒータ75周辺の高温の温度を計測できる種々のタイプの温度計が適用できる。
そして、該熱電対73と上記電熱ヒータ75から延びる配線74は、一例として乾燥室本体15の底板部に形成した開口を通って乾燥室本体15の外部に引き出されて、上述した制御ボックス10内の制御装置11に接続される。
上記乾燥ヒータユニットを71を備えることによって、電熱ヒータ75から放射される輻射熱を、金属製容器2の側面部2aや底面部2bに作用させて、マイクロ波のみでは乾燥が困難であった部位の乾燥を補填して被乾燥物Aをムラなく均一に、そして効率良く乾燥させることが可能になる。
Further, it is desirable to provide a gap of about 10 mm between the
As the
The
By providing the drying
また、本実施の形態では、上記照射口25が形成されている乾燥室本体15の天板部から、該照射口25を取り囲むように下方に延びる垂れ壁93が設けられている。
垂れ壁93は、一例としてステンレス鋼製の角筒状の部材によって形成されており、該垂れ壁93の金属製容器2側端部となる下端部は、金属製容器2の周縁部83に臨むように接近状態で設けられている。
また、上記乾燥室本体15の底板部には、上述した金属製容器2や乾燥ヒータユニット71等を支持するための支持部材が設けられている。そして、該支持部材の一部が金属製容器2を支持するための支持部81になっており、該支持部81は、乾燥室本体15の内部を上下に仕切る中央部が開口された支持板81aと、該支持板81aの開口部に臨むように立ち上げられている左右に位置する支持の部材の上面に敷設されている、搬送方向Yに沿って延びる支持レール81cと、を備えることによって一例として構成されている。
In the present embodiment, a hanging
The drooping
A support member for supporting the
また、上記支持部81によって支持される金属製容器2の周縁部83と、上述した垂れ壁93の下端部のフランジ部95と、の間には、上述した開口部13と開閉シャッター17との間に設けられていたのと同様のダブルチョーク一体構造のマイクロ波漏洩防止機構31Bが設けられている。
尚、上述したマイクロ波漏洩防止機構31Bと金属製容器2の周縁部83との間の隙間は、10mm程度に設定されており、垂れ壁93内への空気の進入は許容するが、垂れ壁93外へのマイクロ波の漏洩を防止し得る寸法になっている。
尚、図示は省略するが、金属製容器2の左右の側縁部83c、83dと、これらと係合する支持レール81cとの間に同様のダブルチョーク一体構造のマイクロ波漏洩防止機構を設けることも可能である。
In addition, between the
The gap between the above-described microwave
Although not shown, a microwave leakage prevention mechanism having the same double choke structure is provided between the left and right side edges 83c and 83d of the
また、上記乾燥室本体15の下方には、金属製容器2の搬送方向Yに長い、アングル材等を矩形枠状に組み立てることによって構成される支持架台33が設けられている。そして、この支持架台33の後方からその内部、更に乾燥室本体15の上方空間を利用して、上述した11組のマイクロ波・ヒータ併用乾燥ユニットUに対応した位置に同じく11組の排風ユニットWが設けられている。
上記排風ユニットWは、上記支持架台33の後方に配置される送風手段の一例である吸気用熱風ファン103とヒータ105と、該吸気用熱風ファン103から延び、上記支持架台33の内部を通って上記乾燥室本体15の一例として底板部に形成されている吸気口106に対して接続されている送風ダクト107と、を備えている。
一方、乾燥室本体15の一例として天板部には排気口109が形成されており、該排気口109に対して接続される排気風量調整ダンパ111と、一例として上方から後方にかけて延びる排風ダクト113と、を備えることによって排風ユニットWが構成されている。
Also, below the drying chamber
The exhaust air unit W extends from the intake
On the other hand, an
そして、上記吸気口106は上記垂れ壁93の外側に位置しており、上記排気口109は上記垂れ壁93の内側に位置している。これにより、吸気口106から乾燥室本体15内に流入した空気は、上記垂れ壁93の下端部に取り付けられている、上述したマイクロ波漏洩防止機構31Bと金属製容器2の周縁部83との間の隙間を通って垂れ壁93の内部に流入し、上記排気口109を通って乾燥室本体15外に排気されるように構成されている。
The
また、上記吸気口106及び排気口109には、空気の通過は許容するが、マイクロ波の通過は許容しない口径2mm程度の通気口を有するパンチング板57が設けられており、乾燥室本体15外へのマイクロ波の漏洩を更に多重的に防止している。
また、上記吸気口106には、送風ダクト107が乾燥室本体15の外方に張り出すように取り付けられており、該送風ダクト107の適宜の位置には、図示しない金網が取り付けられていて、乾燥室本体15内への異物の混入を防止している。
また、上記排風ダクト113の適宜の位置にも図示しない金網が取り付けられていて、乾燥室本体15内への異物の混入を防止している。また、上記排風ダクト113の端部には図示しない排気集合ダクトが接続されており、該排気集合ダクトには送風手段の一例である図示しない排風機が接続されている。
The
In addition, a
Further, a wire mesh (not shown) is also attached to an appropriate position of the
また、上記乾燥装置3に対して設けられる搬送手段5Aは、上記支持レール81c上に整列配置されている複数(一例として11個)の金属製容器2を搬送方向Yに沿って移動させるための手段である。そして、本実施の形態では、一例として金属製容器2の取っ手85に2ヶ所ずつ作用して該金属製容器2に送り力Fを付与する一例として三角形板状の係止爪117と、これらの係止爪117を保持して所定ストローク、送り方向Y1と戻し方向Y2とに一体に移動させる2本の操作ロッド119と、駆動源となる駆動モータ121と、該駆動モータ121の出力軸の回転を一例としてチェーン駆動伝達機構を介して上記操作ロッド119の送り方向Y1ないし戻し方向Y2の直線運動に変換する揺動クランク機構123と、を備えることによって構成されている。
なお、搬送手段5Aとしては、上記の実施の形態のものに限られず、例えば、チェーンコンベヤを利用した搬送手段等を採用することも可能である。
Further, the conveying means 5A provided for the
In addition, as a conveyance means 5A, it is not restricted to the thing of said embodiment, For example, the conveyance means using a chain conveyor, etc. are also employable.
(C)焼成装置の具体的構成(図15〜図19参照)
焼成装置4は、上記金属製容器2を搬入・搬出させる2つの開口部133A、133Bを有する焼成室本体135と、上記開口部133A、133Bに開閉可能な状態で取り付けられ、閉塞時に上記焼成室本体135に遮蔽空間を形成する開閉シャッター137、137と、上記焼成室本体135に対し搬送方向Yに沿って複数組配置され、該焼成室本体135内に収容される被焼成物Dを焼成ヒータ152、153で加熱して被焼成物Dを焼成させて焼成品Eを得る焼成ヒータユニット151と、を備えることによって基本的に構成されている。
(C) Specific configuration of firing apparatus (see FIGS. 15 to 19)
The
そして、本実施の形態では、焼成ヒータユニット151は、被焼成物Dを収容している金属製容器2の上方に配置される上部ヒータ152と、金属製容器の下方に配置される下部ヒータ153と、の2つの焼成ヒータを備えることによって構成されており、該金属製容器2に収容されている被焼成物Dを上方と下方の二方向から加熱することにより、被焼成物Dを焼成するように構成されている。
上記焼成ヒータユニット151は、本実施の形態では一例として14組設けられており、これらの焼成ヒータユニット151は、焼成室本体135の内部空間を搬送方向Yに沿って14に区画した各領域に各別に配置されている。
In the present embodiment, the firing
In the present embodiment, 14 sets of the firing
また、図15〜図19に示す焼成装置4は、大量の被焼成物Dを処理できる連続的な焼成が可能な大型の焼成装置になっている。
したがって、被焼成物Dの連続的な焼成を可能にする構成が備えられた処理能力が大きな焼成装置4になっており、例えば無機触媒粉末の製造ライン等に好適なヒータ加熱方式の焼成装置になっている。
Moreover, the
Accordingly, the
焼成室本体135は、上記金属製容器2を一例として14個収容できる大きさの搬送方向Yに長い、角筒形状を有しており、その前端面には金属製容器2を搬入するための開口部133Aが形成されており、一方、その後端面には上記金属製容器2を搬出するための開口部133Bが形成されている。
また、これらの開口部133A、133Bのそれぞれには、開閉シャッター137、137が取り付けられており、上記焼成室本体135と開閉シャッター137とを備えることによって焼成室147が構成されている。尚、開閉シャッター137としては、上述した乾燥装置3において使用した開閉シャッター17と同様の構成のものが使用可能である。
The firing chamber
In addition, opening / closing
焼成ヒータユニット151は、上述した金属製容器2の上方と下方に10mm程度の隙間を隔てて対向的に配置される複数本の電熱ヒータ155と、該電熱ヒータ155から放出される輻射熱の作用面となる対向面を除く、電熱ヒータ155の周囲を包むように配置される断熱材157と、上記電熱ヒータ155から放出される輻射熱の作用面となる対向面を除く、上記断熱材157の周囲を囲むようにその外方に配置される断熱材カバー158と、を備えることによって基本的に構成されている。
また、焼成ヒータユニット151には、上記電熱ヒータ155の周囲の温度を計測する図示しない熱電対が設けられており、該熱電対によって計測された温度に基づいて上記電熱ヒータ155のON、OFFを切り替えたり、ヒータ出力を微調整して、常に加熱温度が300℃程度になるように制御している。
The firing
Further, the firing
電熱ヒータ155としては、赤外線照射式の電熱ヒータが使用でき、一例として定格出力が0.75kwで最大1000℃程度まで加熱できるものを前後に18本、所定ピッチで並設したものを適用した。
断熱材157としては、高温での使用に耐えられる無機繊維断熱材である綿状またはシート状のセラミックファイバーが一例として適用できる。また、断熱材カバー158としては、一例としてステンレス鋼板によって容器状に成形された図示のような形状のカバーが適用できる。
因みに、断熱材157を設けることで、電熱ヒータ155から放出される輻射熱を効率良く必要な部位に集中させて作用させることが可能になり、断熱材カバー158を設けることで、上記断熱材157の電熱ヒータ155からの脱落や外部への飛散を防止することが可能になる。
As the
As the
Incidentally, by providing the
また、金属製容器2の上下に配置される上部ヒータ152及び下部ヒータ153と、金属製容器2の上面と下面と、の間には、10mm程度の隙間を設けることが望ましい。このような隙間を設けることで、金属製容器2ないし被焼成物Dの過剰な温度上昇を防止している。
また、上記焼成ヒータユニット151の上部ヒータ152と金属製容器2の隙間にできる空隙部Jに臨むようにその側方には、熱風吹込みノズル171が配置されている。そして、熱風発生器173から供給される所定温度の熱風が上記熱風吹込みノズル171によって所定流量で上記空隙部Jに吹き込まれ、焼成によって発生した焼成ガスを伴って排気ダクト179から焼成室本体135の外部に向けて排気されるように構成されている。
Further, it is desirable to provide a gap of about 10 mm between the
Further, a hot
上記熱風吹込みノズル171は、図19に示すように金属製容器2の大きさに合わせて開口幅が設定される広口の偏平なノズルで、熱風発生器173によって発生された約300℃の熱風を約0.9m3/minの流量で送風ダクト175に送って上記熱風吹込みノ ズル171から上記空隙部Jに向けて吹き込ませるようにしている。
そして、本実施の形態では、熱風発生器173は、焼成室本体135内の4つ目〜14個目の領域については1基ずつ、焼成室本体135内の上流側の1つ目〜3つ目の領域については、上記のものより小型のものが3基ずつ、計20基が一例として配置されている。
The hot
In the present embodiment, the
そして、これらの熱風発生器173で発生した熱風は、送風ダクト175を通って、途中ヒータ177で加熱されることによって熱風の温度が維持され、上記各領域の空隙部Jに臨んでいる14個の各熱風吹込みノズル171に供給される。
また、上記焼成室本体135の下方には、金属製容器2の搬送方向Yに長い、アングル材等を矩形枠状に組み立てることによって構成される支持架台143が設けられている。
Then, the hot air generated by these
Further, below the baking chamber
また、上記焼成室本体135の底板部の上方には、上述した金属製容器2や下部ヒータ153等を支持するための支持部材が設けられており、上記焼成室本体135の天板部の下方には、上述した上部ヒータ152等を吊持状態で支持するための支持部材が設けられている。
そして、焼成室本体135の底板部の上方に設けられている支持部材の一部が金属製容器2を支持するための支持部161になっており、該支持部161は、焼成室本体135の内部を上下に仕切る中央部が開口された支持板161aと、該支持板161aの開口部に臨むように立ち上げられている左右に位置する支持部材の上面に敷設されている、搬送方向Yに沿って延びる支持レール161cと、を備えることによって一例として構成されている。
A support member for supporting the
A part of the support member provided above the bottom plate portion of the firing chamber
また、上記支持架台143には、上記乾燥装置3に対して設けられている搬送手段5Aと同様の構成を有する搬送手段5Bが設けられている。そして、乾燥装置3に対して設けられている搬送手段5Aと、焼成装置4に対して設けられている搬送手段5Bは、乾燥焼成装置1の連続運転時には同期して作動するように構成されている。
尚、焼成装置4に対して設けられている搬送手段5Bの具体的構成については、既に説明した乾燥装置3に対して設けられている搬送手段5Aと同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
Further, the
In addition, since the specific structure of the conveyance means 5B provided with respect to the
(2)第2の実施の形態(図20参照)
本発明の乾燥焼成方法は、金属製容器2に被乾燥物Aを収容して搬入側の開口部13Aから乾燥装置3の乾燥室本体15内に搬入する乾燥準備工程S1と、上記乾燥室本体15内に搬入された金属製容器2を搬出側の開口部13Bに向けて搬送する被乾燥物搬送工程S2と、上記乾燥室本体15内を搬送される被乾燥物Aに向けてマイクロ波を照射して乾燥させるマイクロ波乾燥工程S3と、上記乾燥装置3によって乾燥された乾燥品D(被焼成物Dと同じ符号を使用する)を被焼成物Dとして搬入側の開口部133Aから焼成装置4の焼成室本体135内に搬入する焼成準備工程S5と、上記焼成室本体135内に搬入された金属製容器2を搬出側の開口部133Bに向けて搬送する被焼成物搬送工程S6と、上記焼成室本体135内を搬送させる被焼成物Dを上部ヒータ152と下部ヒータ153を備える焼成ヒータユニット151によって上方と下方の二方向から加熱して焼成品Eを得る焼成工程S7と、を備えることによって基本的に構成されている。
(2) Second embodiment (see FIG. 20)
The drying firing method of the present invention includes a drying preparation step S1 in which an object to be dried A is accommodated in a
そして、本発明では、上記各工程は、金属製容器2に被乾燥物Aを収容して上記乾燥室本体15内に搬入してから上記焼成室本体135外に搬出するまで同一の金属製容器2を順次移動させることによって実行されるように構成されている。
また、本実施の形態では、上述した第1の実施の形態による乾燥焼成装置1を使用して無機触媒粉末を製造する場合の乾燥焼成方法を示している。
これに伴い、本実施の形態では、乾燥室本体15内を搬送される被乾燥物Aに対して乾燥ヒータユニット71による輻射熱を作用させて乾燥させるヒータ乾燥工程S4と、焼成後の焼成品Eを冷却する冷却工程S8と、冷却後の焼成品Eをストックするストック工程S9と、を更に備えた構成が一例として採用されている。
以下、該乾燥焼成方法を構成している各工程の内容について(a)乾燥の準備と、(b)乾燥の実行と、(c)焼成の準備と、(d)焼成の実行と、(e)その他の処理の5段階に分けて具体的に説明する。
In the present invention, the above-described steps are the same in the metal container from the time when the object to be dried A is accommodated in the
Moreover, in this Embodiment, the dry calcination method in the case of manufacturing an inorganic catalyst powder using the drying
Accordingly, in the present embodiment, a heater drying step S4 in which the object A to be dried conveyed in the drying
Hereinafter, with respect to the contents of each step constituting the drying and baking method, (a) preparation for drying, (b) execution of drying, (c) preparation for baking, (d) execution of baking, and (e ) Specific description will be given in five stages of other processing.
(a)乾燥の準備
まず、ミキサー7に原料となる硝酸とレアメタルを入れて混練し、ロードセル8によって重量を計測して所定量ずつ被乾燥物Aを、搬送コンベヤ6A上に整列されている金属製容器2内に収容する。尚、この時の被乾燥物Aの固形物は一例として約7kg、水分は約9kgである。
次に、搬入側の開口部13Aを閉塞している開閉シャッター17を拡開方向に駆動して開け、搬送手段5Aの駆動モータ121を駆動して乾燥室本体15内に向けて上記被乾燥物Aが収容された金属製容器2を所定ストローク移動させる。
(A) Preparation for drying First, nitric acid and a rare metal as raw materials are put into a mixer 7 and kneaded. The weight is measured by the
Next, the opening /
即ち、上記駆動モータ121が駆動を開始すると、駆動モータ121の出力軸の回転がチェーン駆動伝達機構を介して揺動クランク機構123に伝達される。そして、該揺動クランク機構123によって直線運動に変換された力が操作ロッド119に伝達され、該操作ロッド119は係止爪117を一体に伴って送り方向Y1に所定ストローク移動する。
これに伴い、乾燥室本体15の搬入側の開口部13Aの手前の位置に待機していた金属製容器2に係止爪117が作用して送り力Fが付与される。具体的には、係止爪117が回動接続ピン118を中心に回動して係止位置に移行することで取っ手85に係止されるようになって上記金属製容器2に送り力Fが付与される。
That is, when the
Along with this, the locking
そして、上記金属製容器2は、拡開状態の搬入側の開口部13Aを通って乾燥室本体15内に進入し、乾燥室本体5内の上流側の最初の乾燥領域に移動して停止する。
次に、開閉シャッター17を閉塞方向に移動させて搬入側の開口部13Aを閉める。尚、この時、搬出側の開口部13Bは開閉シャッター17によって閉塞された状態のままである。
Then, the
Next, the opening /
(b)乾燥の実行
次に、マイクロ波照射装置19と乾燥ヒータユニット71とを駆動し、約5分間、被乾燥物Aの重量等に基づいて定められる所定の出力でのマイクロ波乾燥と、約300℃の乾燥温度でのヒータ乾燥と、を同時に実行する。更に、排風ユニットWを駆動し、乾燥室本体15内にヒータ105によって所定の温度(例えば200℃程度)に加熱された所定流量(例えば5.5m3/min程度)の空気を取り込んで乾燥によって発生した乾燥室本 体15内の蒸気を結露させないよう、排風ダクト113に接続される図示しない排気集合ダクトの上流位置での温度が約80℃、相対湿度が100%より僅かに低い湿度(結露しない限界の湿度)になるように設定して排気風量調整ダンパ111によってその風量を調整しながら排風ダクト113から外部に排出する。
(B) Execution of drying Next, the
尚、送風ダクト107を通って乾燥室本体15内に送られてきたヒータ105によって加熱された空気は、図7に示すように乾燥室本体15内の支持部材間の隙間を通って、支持部81の上方空間に流入し、更に垂れ壁93と金属製容器2との間の隙間を通って垂れ壁93の内方空間に流入する。そして、垂れ壁93内において発生した蒸気を伴って、上記排気口109から排風ダクト113を通って外部に排出される。
また、上記の乾燥時間を利用して、搬送手段5Aの駆動モータ121を逆方向に回転させて操作ロッド119を戻し方向Y2に移動させる。これに伴い、上記係止爪117は回動接続ピン118を中心に所定の角度回動し係止解除位置に至る。以下、同様の動作を所定回数繰り返すと、被乾燥物Aは搬送方向Yの最下流位置の乾燥領域に到達し、同じく約5分間のマイクロ波乾燥とヒータ乾燥とが同時に実行される。したがって、本実施の形態では、トータルの乾燥時間が約55分となる。
Note that the air heated by the
Further, by using the drying time, the
尚、上述したように一例として11に区画した各領域での水分の蒸発量は一様でなく、最初の1つ目と2つ目の領域で被乾燥物A中の水分を常温から沸点まで昇温させる(したがって蒸発量は僅か)。次の3つ目の領域から蒸発が活発になり、4つ目〜7つ目位の領域で蒸発が最も活発になる。そして、8つ目の領域から蒸発が激減し、最後の11個目の領域でその水分量を0にすることを目標にしている。
また、本実施の形態では、乾燥前の被乾燥物Aの重量を上述したロードセル8によって計測し、該計測した重量に基づいてマイクロ波出力またはマイクロ波の照射時間を設定している。したがって、被乾燥物Aの重量が10%少なければマイクロ波の照射時間を10%短くして4.5分にしたり、マイクロ波出力を10%小さくする等、設定を変えて乾燥を実行する。一方、電熱ヒータ75は、熱電対73で計測した温度情報に基づいてヒータ出力のON、OFFの切り替えとヒータ出力の微調整を行い、常時約300℃の乾燥温度が保持されるようにしている。
As described above, the amount of water evaporation in each region divided into 11 as an example is not uniform, and the moisture in the material to be dried A is changed from room temperature to the boiling point in the first and second regions. The temperature is raised (thus the amount of evaporation is small). Evaporation is active from the next third region, and evaporation is most active in the fourth to seventh regions. Then, evaporation is drastically reduced from the eighth region, and the target is to reduce the water content to zero in the last eleventh region.
Moreover, in this Embodiment, the weight of the to-be-dried material A before drying is measured with the
(c)焼成の準備
上記乾燥終了後、搬出側の開口部13Bを閉塞していた開閉シャッター17を開け、搬送手段5Aの駆動モータ121を駆動して金属製容器2を所定ストローク、搬送方向Yに移動させる。これにより、乾燥室本体15内の最下流位置の乾燥領域に存していた金属製容器2は、搬出側の開口部13Bを通って乾燥室本体15の外部に搬出される。
そして、必要に応じて乾燥品Dの乾燥状態や外観等が検査され、良品と判断された乾燥品Dは被焼成物Dとして焼成室本体135内に搬入される。即ち、搬入側の開口部133Aを閉塞している開閉シャッター137を開け、搬送手段5Bの駆動モータ121を駆動して、金属製容器2を所定ストローク移動させて焼成室本体135内の最初の焼成領域に至らせる。金属製容器2の所定ストロークの移動後、開閉シャッター137を閉めて上記搬入側の開口部133Aを閉塞状態にする。
(C) Preparation for firing After the completion of the drying, the opening /
Then, if necessary, the dried product D is inspected for its dry state, appearance, and the like, and the dried product D determined to be non-defective is carried into the
(d)焼成の実行
次に、焼成ヒータユニット151を駆動して約300℃の焼成温度を保って、約5分間、ヒータ加熱を実施して焼成を実行する。焼成ヒータユニット151を駆動すると上部ヒータ152と下部ヒータ153から輻射熱が被焼成物Dに作用するようになり、該被焼成物Dを上方と下方の二方向から加熱する。
また、この時、熱風発生器173が同時に駆動し、熱風発生器173によって発生された熱風は、送風ダクト175を通り、途中、ヒータ177で約300℃の温度に保たれた状態で約0.9m3/minの流量で熱風吹込みノズル171から空隙部Jに向かって吹き込まれる。
(D) Execution of firing Next, the firing
At this time, the
そして、上記空隙部Jに吹き込まれた熱風によって、被焼成物Dから発生する有毒な焼成ガスは、排気ダクト179を通って焼成室本体135の外部に排気されて、有毒ガスを除去したり吸着捕捉するための適宜の処理が実行される。
また、上記の焼成時間を利用して、搬送手段5Bの駆動モータ121を逆方向に回転させて操作ロッド119を戻し方向Y2に移動させる。これに伴い、上記係止爪117は上記と逆方向に回動して係止解除位置に至る。
以下、同様の動作を焼成領域の数の分、所定回数繰り返すと、被焼成物Dは搬送方向Yの最下流位置の焼成領域に到達し、同じく約5分間のヒータ加熱の実行後、開閉シャッター137を開けて焼成室本体135の搬出側の開口部133Bから焼成室本体135の外部に搬出する。したがって、本実施の形態では14の焼成領域があるから、トータルの焼成時間は約70分となる。
The toxic firing gas generated from the object to be fired D by the hot air blown into the gap J is exhausted to the outside of the
Further, using the firing time, the
Thereafter, when the same operation is repeated a predetermined number of times for the number of firing regions, the material D to be fired reaches the firing region at the most downstream position in the transport direction Y, and after opening the heater for about 5 minutes, the shutter is opened and closed. 137 is opened and carried out of the
(e)その他の処理
以上で、被焼成物Dの焼成が終了し、焼成品Eである無機触媒粉末が得られる。焼成室本体135から搬出された金属製容器2は、次工程の冷却工程S8で冷却された後、搬送手段185によって搬送方向Yに送られ、ストック工程S9においてストック用の搬送コンベヤ6B上に順次ストックされて行く。
(E) Other treatments The firing of the object to be fired D is completed as described above, and the inorganic catalyst powder as the fired product E is obtained. The
そして、このようにして構成される第1の実施の形態による乾燥焼成装置1と、第2の実施の形態による乾燥焼成方法によれば、被乾燥物Aを高温で乾燥させたり、被焼成物Dを高温で焼成させても容器に熱変形等を生じさせることがない。
また、乾燥時の容器の内側面や底面と接する部分の被乾燥物Aの乾燥温度の低下を防止して被乾燥物Aをムラなく均一に、そして効率良く乾燥させることが可能になる。
また、焼成時に上方と下方の二方向からのヒータ加熱により効率の良い焼成が実行されるようになる。
また、同一の金属製容器を使用して乾燥と焼成の両方を行うことができるから、樹脂製容器から金属製容器に移し替える作業は必要なく、乾燥から焼成への移行が円滑になる。
また、移し替えのために、樹脂製容器と被乾燥物の温度が作業可能な温度まで下がるのを待つ必要がなく、乾燥から焼成への一連の作業が迅速に実行できる。
また、乾燥装置では搬送方向に沿って複数組のマイクロ波照射装置を配置し、焼成装置では搬送方向に沿って複数組の焼成ヒータユニットを配置し、搬送手段によってこれらの各領域を順次移動させるようにしたから、金属製容器を順次移動させながら、被乾燥物の乾燥状態と被焼成物の焼成状態とを段階的に高めて行く、連続的な焼成品の製造が可能になる。
And according to the drying
In addition, it is possible to prevent the drying temperature of the object to be dried A from decreasing at the portion in contact with the inner side surface and the bottom surface of the container during drying, and to dry the object to be dried A uniformly and efficiently.
In addition, efficient firing is performed by heating the heater from the upper and lower directions during firing.
Moreover, since both drying and baking can be performed using the same metal container, there is no need to transfer from a resin container to a metal container, and the transition from drying to baking becomes smooth.
In addition, it is not necessary to wait for the temperature of the resin container and the material to be dried to drop to a workable temperature for transfer, and a series of operations from drying to baking can be performed quickly.
Further, in the drying apparatus, a plurality of sets of microwave irradiation devices are arranged along the conveying direction, and in the baking apparatus, a plurality of sets of firing heater units are arranged along the conveying direction, and each of these regions is sequentially moved by the conveying means. Thus, it is possible to manufacture a continuous fired product in which the dry state of the material to be dried and the fired state of the material to be fired are increased step by step while sequentially moving the metal container.
尚、本発明の乾燥焼成装置1及び乾燥焼成方法は、上記の実施の形態のものに限定されずその発明の要旨内での変更が可能である。
例えば、乾燥ヒータユニット71ないし焼成ヒータユニット151の加熱源として採用した赤外線照射式の電熱ヒータ75、155に代えて、他のタイプの電熱ヒータ、ガスバーナ、IH(induction heating)ヒータ、蒸気加熱を利用したヒータ等を採用したり、これらタイプの違う複数のヒータを併用して使用することが可能である。
In addition, the drying
For example, instead of the infrared irradiation type
また、マイクロ波発振装置20の容量や数、電熱ヒータ75、155の出力の大きさや数や配置は、乾燥そして焼成する被乾燥物Aないし被焼成物Dの量や種類あるいは乾燥室本体15ないし焼成室本体135の大きさ等の違いに応じて適宜調整可能である。また、上述した金属製容器2の大きさも上記説明の中で明記した大きさに限らず、適宜変更することが可能である。更に、金属製容器2の形状も浅底の円筒形状にする等、他の形状であっても構わない。
また、上記実施の形態において複数設けた搬送手段5A、5B、185を搬送方向Yに長い単一の搬送手段5によって構成することも可能である。
また、上記乾燥焼成方法の各工程は、金属製容器に被乾燥物を収容して上記乾燥室本体内に搬入してから上記焼成室本体外に搬出するまで同一の金属製容器を順次移動させることによって実行されるものであり、この移動形式は一定時間ごと間欠的に移動させるほか、連続的に移動させることによって実行されるものでもよい。
Further, the capacity and number of the
Further, a plurality of transport means 5A, 5B, and 185 provided in the above embodiment can be constituted by a single transport means 5 that is long in the transport direction Y.
In addition, each step of the drying and firing method sequentially moves the same metal container from the time when the object to be dried is accommodated in a metal container and carried into the drying chamber body to the outside of the firing chamber body. This type of movement may be executed by moving it continuously, in addition to being moved intermittently at regular intervals.
本発明の乾燥焼成装置及び乾燥焼成方法は、高温での乾燥と焼成を行っている無機触媒粉末等の製造ライン等で利用でき、特に容器の熱変形等を防止し、乾燥と焼成とを円滑に効率良く実施したい場合に利用可能性を有する。 The drying and firing apparatus and the drying and firing method of the present invention can be used in production lines for inorganic catalyst powders and the like that are dried and fired at high temperature. It can be used when it is desired to implement it efficiently.
1 乾燥焼成装置
2 金属製容器
2a 側面部
2b 底面部
3 乾燥装置
4 焼成装置
5 搬送手段
6 搬送コンベヤ
7 ミキサー
8 ロードセル
9 冷却装置
10 制御ボックス
11 制御装置
13 開口部
15 乾燥室本体
17 開閉シャッター
19 マイクロ波照射装置
20 マイクロ波発振装置
21 シール部材
23 シール構造
25 照射口
27 第1チョーク
29 第2チョーク
31 マイクロ波漏洩防止機構
33 支持架台
35 乾燥室
57 パンチング板
61 シール面
63 中間経路
65 遮蔽板
67 先端部
69 基端部
71 乾燥ヒータユニット
73 熱電対
74 配線
75 電熱ヒータ
77 断熱材
78 断熱材カバー
81 支持部
81a 支持板
81c 支持レール
82 容器本体
83 周縁部
83a 前縁部
83b 後縁部
83c 左側縁部
83d 右側縁部
85 取っ手
93 垂れ壁
95 フランジ部
103 吸気用熱風ファン(送風手段)
105 ヒータ
106 吸気口
107 送風ダクト
109 排気口
111 排気風量調整ダンパ
113 排風ダクト
117 係止爪
118 回動接続ピン
119 操作ロッド
121 駆動モータ
123 揺動クランク機構
125 導波管
127 アイソレータ
133 開口部
135 焼成室本体
137 開閉シャッター
143 支持架台
145 焼成室
151 焼成ヒータユニット
152 上部ヒータ(焼成ヒータ)
153 下部ヒータ(焼成ヒータ)
155 電熱ヒータ
157 断熱材
158 断熱材カバー
161 支持部
161a 支持板
161c 支持レール
171 熱風吹込みノズル
173 熱風発生器
175 送風ダクト
177 ヒータ
179 排気ダクト
181 冷却室
183 支持架台
185 搬送手段
A 被乾燥物
G ギャップ
O 中点
B 接続点
C 接点
L 距離
D 乾燥品(被焼成物)
E 焼成品
S1 乾燥準備工程
S2 被乾燥物搬送工程
S3 マイクロ波乾燥工程
S4 ヒータ乾燥工程
S5 焼成準備工程
S6 被焼成物搬送工程
S7 焼成工程
S8 冷却工程
S9 ストック工程
T シート
Y 搬送方向
Y1 送り方向
Y2 戻し方向
U マイクロ波・ヒータ併用乾燥ユニット
W 排風ユニット
F 送り力
J 空隙部
DESCRIPTION OF
105
153 Lower heater (firing heater)
155
E Firing product S1 Drying preparation process S2 Drying object conveyance process S3 Microwave drying process S4 Heater drying process S5 Firing preparation process S6 Firing object conveyance process S7 Firing process S8 Cooling process S9 Stock process T Sheet Y Conveying direction Y1 Feeding direction Y2 Return direction U Drying unit with microwave and heater W Exhaust unit F Feeding force J Air gap
Claims (13)
上記金属製容器を搬入・搬出させる2つの開口部を有する乾燥室本体と、上記開口部に開閉可能な状態で取り付けられ、閉塞時に上記乾燥室本体内に遮蔽空間を形成する開閉シャッターと、上記乾燥室本体に対し搬送方向に沿って複数組配置され、該乾燥室体内に収容される被乾燥物に向けてマイクロ波を照射して被乾燥物を乾燥させるマイクロ波照射装置と、を備える乾燥装置と、
上記金属製容器を搬入・搬出させる2つの開口部を有する焼成室本体と、上記開口部に開閉可能な状態で取り付けられ、閉塞時に上記焼成室本体に遮蔽空間を形成する開閉シャッターと、上記焼成室本体に対し搬送方向に沿って複数組配置され、該焼成室本体内に収容される被焼成物を焼成ヒータで加熱して被焼成物を焼成させる焼成ヒータユニットと、を備える焼成装置と、
被乾燥物を収容した金属製容器を上記乾燥室本体内に搬入し、上記複数組のマイクロ波照射装置の存する各領域を順次移動させるとともに、被焼成物を収容した金属製容器を上記焼成室本体内に搬入し、上記複数組の焼成ヒータユニットの存する各領域を順次移動させる搬送手段と、を具備していることを特徴とする乾燥焼成装置。 A metal container for storing a material to be dried or a material to be fired;
A drying chamber main body having two openings for loading and unloading the metal container; an opening / closing shutter attached to the opening in an openable / closable manner to form a shielding space in the drying chamber main body when closed; and A plurality of sets arranged along the transport direction with respect to the drying chamber main body, and a microwave irradiation device that irradiates microwaves toward the objects to be dried accommodated in the drying chamber body and dries the objects to be dried. Equipment,
A firing chamber main body having two openings for carrying in and out the metal container, an open / close shutter attached to the opening so as to be opened and closed, and forming a shielding space in the firing chamber main body when closed, and the firing A baking apparatus comprising: a plurality of sets arranged along the conveying direction with respect to the chamber main body, and a baking heater unit that heats the baking object accommodated in the baking chamber main body with a baking heater and baking the baking object;
A metal container containing a material to be dried is carried into the drying chamber main body, and each region where the plurality of sets of microwave irradiation devices exist is sequentially moved, and the metal container containing the material to be fired is moved into the baking chamber. A drying and firing apparatus, comprising: conveying means for carrying in the body and sequentially moving each region where the plurality of sets of firing heater units exist.
上記電熱ヒータから放出される輻射熱の作用面を除く、電熱ヒータの周囲を包むように配置される断熱材と、
上記電熱ヒータから放出される輻射熱の作用面を除く、上記断熱材の周囲を囲むようにその外方に配置される断熱材カバーと、を備えていることを特徴とする請求項3記載の乾燥焼成装置。 The drying heater unit includes a plurality of electric heaters arranged to cause radiant heat to act on the bottom surface of the metal container,
A heat insulating material arranged so as to wrap around the electric heater, excluding a working surface of radiant heat emitted from the electric heater;
4. A drying apparatus according to claim 3, further comprising: a heat insulating material cover disposed outside the heat insulating material so as to surround the heat insulating material, excluding a working surface of the radiant heat emitted from the electric heater. Firing equipment.
上記熱電対によって計測された温度に基づいて上記電熱ヒータのヒータ出力を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする請求項3または4記載の乾燥焼成装置。 The drying heater unit includes a thermocouple for measuring the temperature near the working surface of the radiant heat emitted from the electric heater,
5. A drying and firing apparatus according to claim 3, further comprising: a control device that controls a heater output of the electric heater based on a temperature measured by the thermocouple.
上記垂れ壁の金属製容器側端部は、乾燥室本体の内部において移動する金属製容器の周縁部に臨むように接近状態で設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の乾燥焼成装置。 Inside the drying chamber body is provided with a hanging wall extending from the portion where the microwave irradiation port of the microwave irradiation device is formed toward the metal container so as to surround the irradiation port,
The metal container side end portion of the hanging wall is provided in an approaching state so as to face a peripheral portion of a metal container that moves inside the drying chamber main body. The drying firing apparatus according to 1.
上記ロードセルによって計測された被乾燥物の重量に基づいて上記マイクロ波照射装置から照射されるマイクロ波出力または乾燥時間を設定する制御装置と、を備えていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の乾燥焼成装置。 A load cell for measuring the weight of an object to be dried;
A control device that sets a microwave output or a drying time irradiated from the microwave irradiation device based on the weight of an object to be dried measured by the load cell. The drying firing apparatus according to any one of the above.
上記吸気口及び排気口には、空気の通過は許容するが、マイクロ波の通過は許容しない通気口を有するパンチング板が設けられていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の乾燥焼成装置。 The drying chamber body is provided with an intake port for introducing air into the drying chamber body, and an exhaust port for discharging air containing moisture in the drying chamber body to the outside of the drying chamber body. Either or both of the outlet and the exhaust outlet are connected to a blowing means for discharging steam generated from the object to be dried by heating out of the drying chamber main body,
9. A punching plate having a vent hole that allows air to pass but does not allow microwave to pass through the intake port and the exhaust port. Dry baking equipment.
上記係止爪を保持して所定ストローク、送り方向と戻し方向とに係止爪を移動させる操作ロッドと、
駆動源となる駆動モータと、
上記駆動モータの出力軸の回転を上記操作ロッドの送り方向ないし戻し方向の直線運動に変換する揺動クランク機構と、を備え、
上記係止爪は、上記操作ロッドに対して回動接続ピンを介して回動可能に接続されており、操作ロッドを戻し方向に移動させると、上記係止爪は金属製容器に対する係止が解除される係止解除位置に移行し、操作ロッドを送り方向に移動させると、上記係止爪は金属製容器に対する係止が実行される係止位置に移行するように構成されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の乾燥焼成装置。 The conveying means acts on all or a part of the plurality of metal containers arranged in alignment on the support rails laid along the conveying direction in the drying chamber main body or in the baking chamber main body. A locking claw for applying a feeding force to the container,
An operation rod that holds the locking claw and moves the locking claw in a predetermined stroke, a feed direction and a return direction;
A drive motor as a drive source;
A swing crank mechanism that converts rotation of the output shaft of the drive motor into linear motion in the feed direction or return direction of the operation rod,
The locking claw is rotatably connected to the operation rod via a rotation connection pin. When the operation rod is moved in the return direction, the locking claw is locked to the metal container. When shifting to the unlocking position to be released and moving the operating rod in the feed direction, the locking claw is configured to shift to the locking position at which locking to the metal container is executed. The drying baking apparatus according to any one of claims 1 to 10.
上記乾燥室本体内に搬入された金属製容器を搬出側の開口部へ向けて搬送する被乾燥物搬送工程と、
上記乾燥室本体内に対して搬送される被乾燥物に向けてマイクロ波を照射して乾燥させるマイクロ波乾燥工程と、
上記乾燥装置によって乾燥された乾燥品を被焼成物として搬入側の開口部から焼成装置の焼成室本体内に搬入する焼成準備工程と、
上記焼成室本体内に搬入された金属製容器を搬出側の開口部に向けて搬送する被焼成物搬送工程と、
上記焼成室本体内を搬送される被焼成物を上部ヒータと下部ヒータを備える焼成ヒータユニットによって上方と下方の二方向から加熱して焼成品を得る焼成工程と、を備え、
上記各工程は、金属製容器に被乾燥物を収容して上記乾燥室本体内に搬入してから上記焼成室本体外に搬出するまで同一の金属製容器を順次移動させることによって実行されることを特徴とする乾燥焼成方法。 A drying preparation step of storing an object to be dried in a metal container and carrying it into the drying chamber main body of the drying device from the opening on the carry-in side,
A to-be-dried object conveying step for conveying the metal container carried into the drying chamber body toward the opening on the carry-out side;
A microwave drying step of irradiating the object to be dried conveyed into the drying chamber main body with microwaves and drying;
A firing preparation step of bringing the dried product dried by the drying device into the firing chamber body of the firing device from the opening on the carry-in side as an object to be fired,
A to-be-fired object transporting step for transporting the metal container carried into the firing chamber body toward the opening on the carry-out side;
A firing step of obtaining a fired product by heating an object to be fired conveyed in the firing chamber body from above and below by a firing heater unit comprising an upper heater and a lower heater;
Each of the above steps is performed by sequentially moving the same metal container from the time when the object to be dried is accommodated in a metal container and carried into the drying chamber body to the outside of the baking chamber body. A dry firing method characterized by the above.
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