JP2558739Y2

JP2558739Y2 - 未焼成セラミックの乾燥試験装置

Info

Publication number: JP2558739Y2
Application number: JP1993018647U
Authority: JP
Inventors: 義夫熊崎
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2008-01-14
Also published as: JPH0672043U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、未焼成セラミックス
の乾燥条件を試験する未焼成セラミックスの乾燥試験装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】坏土を成形した未焼成セラミック（以
下、成品という。）は乾燥工程により乾燥され、その後
に焼成工程に移行される。ここで、水分含有量が１０％
を越える成品では、遠赤外線などによる輻射熱乾燥と空
気の対流による対流乾燥が複合した条件の下で乾燥され
るが、特に乾燥初期に急速乾燥すると、成品の表面にキ
レを生じることがある。

【０００３】このため、この乾燥工程における乾燥条件
を知るため従来から乾燥試験が行われてきた。この従来
の乾燥試験装置は筺体の内部にヒータを設けた乾燥器で
あって、加熱された乾燥器内に成品を入れ、一定時経過
後に取り出してはその時々の重量測定を行なって、成品
の水分減少を知る乾燥試験装置に留まっていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかし、従来の乾燥試
験装置では、輻射熱乾燥と対流乾燥の複合した乾燥工程
に合せた乾燥条件の下で乾燥試験を行うことができず、
また、重量測定の毎に成品を外部に取り出してから重量
測定が行なわねばならず、外部に取り出した際の熱ショ
ックによるキレを発生したり、乾燥器内の温度の変動を
もたらしている。このため、成品の形状や大きさ等によ
って相違するキレ発生の限界条件を知ることができなか
った。そこでこの考案では、キレ発生の限界条件を知る
ことのできる乾燥試験装置を提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、この考案で
は、乾燥器本体内に、加熱用の輻射熱ヒータと、サンプ
ルを載置するサンプル支持板が設けられるとともに、乾
燥機本体の側面に内部の雰囲気温度を調整する複数の換
気孔が開閉可能に設けられ、また、はかり装置の重量感
知部はその乾燥器本体の外に設けられており、その乾燥
器本体内に開孔する挿通孔を挿通して保持される前記サ
ンプル支持板が設けられている。

【０００６】

【作用】この考案では、成品は輻射熱ヒータにより輻射
乾燥される。輻射乾燥では乾燥初期に、成品の表面に飽
和蒸気層が形成されるのでキレの発生を緩和する作用が
ある。この輻射による単位時間当たりの移動熱量Ｑ1
は、Ｑ1＝Ｋ・Ｅ（θ1⁴−θ2⁴）で表される。ここで、Ｋ：輻射定数Ｅ＝表面輻射能
θ1：輻射体温度 θ2：成品表面温度である。このた
め、輻射体温度θ1の４乗と成品表面温度θ2の４乗の差
に比例し、その温度差の影響が大きい反面、雰囲気温度
に余り左右されないことになる。従って、輻射熱ヒータ
の発熱量を調整すれば輻射体温度θ1を調整することが
できる。また、輻射熱ヒータにより乾燥器本体内が加熱
され成品表面温度θ2も変動する。

【０００７】対流乾燥は、雰囲気温度の不均一、例えば
雰囲気温度と成品表面温度θ2の差により生じる。この
対流による単位時間当たりの移動熱量Ｑ2は、Ｑ2＝Ａ・Ｋｃ（θ3−θ2）^5/4 で表される。ここで、Ｋｃ：定数Ｅ＝表面輻射能 θ
3：雰囲気温度である。このため、成品表面温度θ2が雰
囲気温度θ3に近づくと移動熱量Ｑは減少する。

【０００８】この考案では、乾燥機本体の側面に内部の
雰囲気温度を調整する複数の換気孔が開閉可能に設けら
れているので、この複数の換気孔の開閉を調整すること
によって、乾燥機本体内の雰囲気温度を調整することが
でき、輻射乾燥及び対流乾燥の複合した条件を目的に応
じて実現できる。

【０００９】また、成品を載置するサンプル支持板は、
はかり装置の重量感知部に保持されているので、成品を
筺体から取り出すこと無く、成品の重量を測定すること
ができ、連続して乾燥程度を知ることができる。

【００１０】

【考案の効果】以上説明したように、この考案では、乾
燥器本体にはかり装置を付設して、未焼成セラミック成
品の重量変化を測定する乾燥試験装置であって、乾燥器
本体内に、加熱用の輻射熱ヒータと、サンプルを載置す
るサンプル支持板が設けられるとともに、乾燥機本体の
側面に内部の雰囲気温度を調整する複数の換気孔が開閉
可能に設けられ、また、はかり装置の重量感知部はその
乾燥器本体の外に設けられており、その乾燥器本体内に
開孔する挿通孔を挿通して保持されるサンプル支持板が
設けられているので、複数の換気孔の開閉を適宜調整す
ることによって、乾燥機本体内の雰囲気温度を調整し
て、セラミックがキレを発生しない輻射乾燥及び対流乾
燥の複合した乾燥条件を知ることのできる未焼成セラミ
ックの乾燥試験装置とすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、この考案を懸垂碍子用の成品Ｗについ
て乾燥試験を行なうに好適な一実施例を図１〜図４に基
づいて説明する。図１はこの試験装置の概略を示し、筺
体の乾燥器本体１は、その正面に開閉可能な開閉扉（図
示しない）が設けられ、成品などの出入れが可能とされ
ている。また、乾燥器本体１は支持脚２により支持さ
れ、全体がスチール板よりなる外殻板３により囲まれる
とともに、断熱材料により形成された断熱層５により内
張りされて、乾燥室４が形成され、効率よく乾燥室４内
の温度をコントロールできるようにされている。

【００１２】この乾燥室４内には、上下部の両輻射熱ヒ
ータ６，７を配置するフレーム８が設けられている。こ
のフレーム８の下部には三段の支持棚９（９ａ，９ｂ，
９ｃ）が設けられ、この支持棚９のいずれかに下部輻射
熱ヒータ６が載置されて、上方に向けて加熱するように
配設されている。また、フレーム８の上部には下向きに
上輻射熱ヒータ６が取付けられており下方に向けて加熱
するように配置されている。この上下両輻射熱ヒータ
６，７はパネル型であって、面状に遠赤外線を放射して
輻射加熱するものであって、図示しないスライダックを
電圧調整して、輻射熱ヒータ６，７による輻射体温度θ
1をそれぞれ別個に調整可能とされている。

【００１３】また、乾燥器本体１の両側面には、図２に
示すように上下に４段で横に３個づつの合計１２個の換
気孔１１が略均等に配置されて、各換気孔１１には開閉
可能な蓋１２がそれぞれに設けられて、目的とする試験
に応じて適宜開閉して、乾燥室４内の温度低下を図った
り、自然対流を起こすことが可能とされている。また乾
燥器本体１の上面には、図１に示すように、空気吸引管
１３が設けられており、これにより乾燥室４内の湿った
空気を吸引して乾燥室４内を低湿度に維持可能とし、ま
た、炉内空気の対流を強制的に起こさせるようにされて
いる。なお、図示しないが乾燥器本体１の背面からは、
複数の熱電対温度計が差し込まれており、その乾燥器内
の温度（雰囲気温度）θ3や熱電対の先端を成品Ｗの表
面に埋め込まれた成品表面温度θ2がそれぞれ測定可能
とされている。さらには湿度計も差し込まれており、乾
燥室４内の湿度も測定可能とされている。

【００１４】また、乾燥器本体１には、はかり装置２０
が付設されている。このはかり装置２０には、この実施
例では台ばかり２１が用いられ、乾燥器本体１の上面に
断熱板２２を介して取付けられている。この台ばかり２
１は周知の通りその上面の台板２３の面全体が重量感知
部とされ、この台板２３の上に支持バー２４が載置され
ている。また、台ばかり２１には、台板２３より感知さ
れた重量を表示する重量表示器２５とその重量を自動記
録するレコーダ２６が設けられている。

【００１５】支持バー２４は図３に示すように、クロス
形状とされており、その各先端に設けられた取付孔に両
端に雄ネジ部を形成した吊下ボルト（吊下部材）２８の
上端が取付ナット２９により取付けられている。また、
この吊下ボルト２８の下部の雄ネジ部には取付ナット３
０により略方形のサンプル支持板３１の各隅部が取付け
られて、サンプル支持板３１が水平に設けられている。
このサンプル支持板３１は粗い格子状とされ、この中央
にサンプル敷き板３２が載置されている。このサンプル
敷き板３２は、図４に示すように多数の透過孔が設けら
れており、この透過孔の開孔率により下輻射熱ヒータ７
からの輻射量を調整するものであって、種々の開孔率の
サンプル敷き板が用意されており、適宜選択して使用さ
れる。このサンプル敷き板３２上にサンプルである成品
Ｗを載置できるようにされている。

【００１６】上述のはかり装置２０の吊下ボルト２８
は、乾燥器本体１の上面の各隅部に設けられた挿通孔３
５を通して乾燥室４内に抵抗無く挿通可能に挿通され、
その下部が乾燥室４内に配置されている。なお、取付ナ
ット２９，３０を調整することによりサンプル支持板３
１の位置を適宜変更可能とされている。

【００１７】次にこの実施例の作用について説明する。
まず、試験計画に基づいて、輻射乾燥と対流乾燥の比率
や、雰囲気温度等の試験条件を定める。

【００１８】輻射加熱の条件としては、スライダックに
より上下両輻射熱ヒータ６，７の電圧をそれぞれ定め
て、予定の輻射体温度θ1が得られるように設定する。
また、支持棚９ａ，９ｂ，９ｃを選択して下輻射熱ヒー
タ７の高さを定めるとともに、吊下ボルト２８の取付ナ
ット２９，３０を調整して、サンプル支持板の位置を調
整する。これにより上下両輻射熱ヒータ６，７からの成
品Ｗの設置距離が調整され、またサンプル支持板３１を
水平に支持するように調整する。また、目的の開孔率を
有するサンプル敷き板３２を選択してサンプル支持板３
１上に載置し、下輻射熱ヒータ７による輻射加熱の条件
が整えられる。

【００１９】また、対流加熱の条件としては、換気孔１
１の蓋１２を適宜開いて自然対流の条件が整えられる。
さらに大きな対流条件の試験では、これを併せて空気吸
引管１３から空気の吸引を行なう。これにより対流条件
が整えられる。また、乾燥室４内の温度（雰囲気温度）
θ3は、これら輻射加熱条件及び対流条件の双方から定
められる。なお、さらに高温かつ大きな対流の条件を必
要とする場合には、図示しない熱風器により換気孔１１
へ熱風を送風するなどして、その条件を整えることもで
きる。

【００２０】このように試験条件をセットした上で、所
定の水分量の成品Ｗをサンプル敷き板３２上に載置し、
開閉扉を閉めた上で試験を開始する。サンプル敷き板３
２上に載置された成品Ｗは吊下ボルト２８を介して台ば
かり２１の重量感知部（支持台）２３に支持されている
ので、成品Ｗの重量は秤量され、その重量が重量表示部
２５に表示されるとともに、レコーダ２６に記録され
る。そして、時間の経過とともに成品Ｗはその試験条件
の下での乾燥が進行して、その時々の重量が重量表示部
２５に表示され、記録されていく。これにより蒸発水分
量の時間変化曲線を直接得ることができる。なお、温度
計や湿度計によりその雰囲気温度θ3や成品表面温度θ
2、さらには雰囲気湿度など乾燥条件に必要な諸データ
が測定される。これらの乾燥試験が終了した後に、成品
Ｗを取り出してキレの有無、キレの状況など観察するこ
とができる。

【００２１】この実施例では、空気吸引管１３を設けて
いるので、強制対流試験を行うことができ、また、熱風
器により換気孔１１へ熱風を送風して、高温と大きな対
流条件を得ることができるので、広範な条件の下での乾
燥試験を行うことができる。なお、この強制対流を行な
う場合には、取付ネジ２９，３０をそれぞれ２個ずつ使
用して、サンプル支持板３１及び支持バー２４を挟着固
定して、サンプル支持板３１が強制対流により揺らがな
いようにすることが望ましい。また、この実施例では、
サンプル敷き板３２の上に成品Ｗを載置する構成として
いるので、異なる開孔率のサンプル敷き板３２を選択す
ることにより、下輻射熱ヒータ７からの輻射量を調整で
き、広範な試験条件を得ることができる。またこの実施
例では、成品Ｗの重量変化をレコーダにより自動記録し
ているので、自動計測され、容易に試験を行うことがで
きる。

【００２２】なお、この実施例では、はかり装置２０と
して台ばかり２１を用い、また、サンプル支持板３１上
に成品Ｗを載置する例を示したが、台ばかりに代えて吊
下ばかりとしたり、成品Ｗを吊り下げて支持するなど、
適宜変更使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】正断面図である。

【図２】側面図である。

【図３】はかり装置の斜視図である。

【図４】サンプル支持台の平面図である。

【符号の説明】

１…乾燥器本体６，７…輻射熱ヒータ１１…換気孔２０…はかり装置２３…台板（重量感知部）２８…吊下ボルト（吊下部材）３１…サンプル支持板３５…挿通孔

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】乾燥器本体にはかり装置を付設して、未
焼成セラミック成品の重量変化を測定する乾燥試験装置
であって、前記乾燥器本体内に、加熱用の輻射熱ヒータと、サンプ
ルを載置するサンプル支持板が設けられるとともに、該
乾燥機本体の側面に内部の雰囲気温度を調整する複数の
換気孔が開閉可能に設けられ、また、前記はかり装置の重量感知部はその乾燥器本体の
外に設けられており、その乾燥器本体内に開孔する挿通
孔を挿通して保持される前記サンプル支持板が設けられ
ていることを特徴とする未焼成セラミックの乾燥試験装
置。